為了探究受到空氣阻力時,物體運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律,某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置(如圖所示).實驗時,平衡小車與木板之間的摩擦力后,在小車上安裝一薄板,以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力.

(1)往砝碼盤中加入一小砝碼,在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源,在紙帶上打出一系列的點.
(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進(jìn)行測量,得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表:
時間t/s
0
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
速度v/(m·s-1)
0.12
0.19
0.23
0.26
0.28
0.29
請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖象.

(3)通過對實驗結(jié)果的分析,該同學(xué)認(rèn)為:隨著運(yùn)動速度的增加,小車所受的空氣阻力將變大.你是否同意他的觀點?請根據(jù)v-t圖象簡要闡述理由.
(1)之前 (2)如圖所示

(3)同意.在v-t圖象中,速度越大時,加速度越小,小車受到的合力越小,則小車受空氣阻力越大.

試題分析:(1)由于紙帶長度有限,為了能在有限長度的紙帶上打出更多可用的點,應(yīng)該先接通電源再釋放紙帶.
(2)合理選取坐標(biāo)刻度,盡可能使圖象“充滿”坐標(biāo)平面,利用題中所給數(shù)據(jù)描點連線,得到小車的v-t圖象如圖所示.

(3)由小車的v-t圖象可知,隨小車速度的增大,其加速度(圖象斜率)變小,由牛頓第二定律可知,小車所受合外力隨速度增大而減小.由于小車所受拉力大小一定,摩擦力已經(jīng)平衡掉,所以合力減小必是由空氣阻力增大引起的.所以,隨著運(yùn)動速度的增加,小車所受的空氣阻力將變大.
點評:本題以探究運(yùn)動物體所受空氣阻力與速度的關(guān)系實驗為背景,考查對基本實驗(探究加速度與力的關(guān)系)變通與創(chuàng)新能力,所以我們要對書本上的實驗問題掌握到位.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學(xué)用如圖所示的裝置,通過半徑相同的兩球碰撞來驗證動量守恒定律。圖中AB是斜槽,BC是水平槽,斜槽與水平槽之間平滑連接。實驗時先使球1從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次。再把球2放在水平槽末端的位置,讓球1仍從原位置由靜止開始滾下,與球2碰撞后,兩球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡,重復(fù)上述操作10次。在記錄紙上確定M、N、P為三個落點的平均位置。實驗中測出球1的質(zhì)量為m,球2的質(zhì)量為m,M、N、P三點到O點的距離為OM、ON、OP,其中O點為水平槽末端在記錄紙上的豎直投影點。為減小誤差,實驗中要滿足m________m(選填“大于”、“小于”、“等于”)。若實驗結(jié)果滿足__________,就可以驗證碰撞過程中動量守恒。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(6分)如圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點計時器,在紙帶做勻加速直線運(yùn)動時打出的一條紙帶,圖中所示的是每打5個點所取的計數(shù)點,但第3個計數(shù)點沒有畫出。由圖中數(shù)據(jù)可求得:

(1)該物體的加速度為_______________m/s2
(2)第3個計數(shù)點與第2個計數(shù)點的距離約為______________cm
(3)打第3個點時該物體的速度為______________m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

小張同學(xué)采用如圖所示的實驗裝置做“研究平拋運(yùn)動”的實驗。

(1)請將下列主要實驗步驟補(bǔ)充完整:
A.讓小球多次從____________位置開始運(yùn)動,記下小球運(yùn)動過程中經(jīng)過的一系列位置。
B.安裝器材,使斜槽末端切線____________,記下平拋起點O點和過O點的豎直線。
C.測出曲線上某點的坐標(biāo)x、y,用公式計算出平拋的初速度。
D.取下記錄紙,以平拋的起點O為原點,以過O點的豎直線為縱軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線描繪出小球運(yùn)動軌跡。
(2)上述實驗步驟的合理順序是____________________________________。
(3)他在得到的小球運(yùn)動軌跡上,選取了橫坐標(biāo)x=10.00cm,縱坐標(biāo)y=4.90cm的點,據(jù)此計算出小球運(yùn)動的初速度為____________m/s。(取g=9.80m/s)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(1)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中,以下說法正確的是(  )
A.彈簧被拉伸時,能超出它的彈性限度
B.用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力,應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)
C.用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量
D.用幾個不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出拉力與伸長量之比相等
(2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗,他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長,用直尺測出彈簧的原長L0,再把彈簧豎直懸掛起來,掛上砝碼后測出彈簧伸長后的長度L,把 (LL0)作為彈簧的伸長量x.這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最后畫出的圖線可能是下圖所示圖象中的(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

用如下圖所示的裝置來探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.實驗時,小盤和砝碼牽引小車,使小車做初速度為零的勻加速運(yùn)動.

(1)此實驗中可以不測量加速度的具體值,原因是______________________.
(2)通過改變________,就可以改變小車所受的合力.
(3)在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,分別以________為縱坐標(biāo)、________為橫坐標(biāo)作圖象,這樣就能直觀地看出二者關(guān)系.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗中,下列說法正確的是(     )
A.小車必須平衡摩擦力
B.先釋放小車,后接通打點(或電火花)計時器電源
C.當(dāng)改變橡皮筋條數(shù)后,小車可以從不同位置釋放
D.計算小車速度時可任選紙帶上的測量點

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示,裝置甲中掛有小桶的細(xì)線繞過定滑輪,固定在小車上;裝置乙中橡皮筋的一端固定在導(dǎo)軌的左端,另一端系在小車上。一同學(xué)用裝置甲和乙分別進(jìn)行實驗,經(jīng)正確操作獲得兩條紙帶①和②,紙帶上的a、bc 均為打點計時器打出的點。

(1)任選一條紙帶讀出b、c兩點間的距離為           ;
(2)任選一條紙帶求出ce兩點間的平均速度大小為         ,紙帶①和②上c、e兩點間的平均速度           (填“大于”“等于”或“小于”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動.實驗中需要調(diào)整好儀器,接通打點計時器的電源,松開紙帶,使重物下落,打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點.

(1)為了測得重物下落的加速度,還需要的實驗器材有________.(填入正確選項前的字母)
A.天平  B.秒表  C.米尺
(2)若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎,而實驗操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤,寫出一個你認(rèn)為可能引起此誤差的原因:______________________________.

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同步練習(xí)冊答案