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题型:实验探究题 题类:模拟题 难易度:普通

河北省张家口市2020届高三下学期理综物理5月全国统一模拟考试试卷

某实验小组用如图甲所示的装置探究“物体的加速度与力的关系”,该装暨由固定在同一高度的两个定滑轮、跨过定滑轮不可伸长的轻绳和两小桶A、B组成。左侧小桶A上端有一挡板,挡板上端固定一光电门,光电门与毫秒计时器相连,轻绳上固定有遮光宽度为d的遮光板,恰好在光电门上端。实验前将左侧小桶A内装入多个质量为 的小砝码,小桶A及砝码的总质量与右侧小桶B的质量均为M,重力加速度为g。

(1)、实验时,将小桶A中的一个砝码移到小桶B中,竖直向下拉动小桶A离开挡板,记录遮光板到光电门距离h,并且满足d<<h;打开光电门和毫秒计时器电源,由静止释放小桶,光电门测得遮光板通过它的时间为t,则遮光板通过光电门时小桶A速度为,此运动过程中小桶B的加速度为(用字母d、h、t表示)。
(2)、研究过程中保持遮光板到光电门的距离h不变,多次重复上面操作,记录多组移动的砝码个数n和与之对应的时间t,做出n— 的函数图象,如图乙所示。图象为过原点的直线,说明系统质量保持不变时“物体的加速度与合力”成正比。则该图线的斜率为(用M、 、h、g表示)。
举一反三

某同学欲用图甲所示装置探究“加速度与质量的关系”.实验中砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.且实验过程中始终保持M<20m.

①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板上滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是{#blank#}1{#/blank#}

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.

B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.

C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动.

②图乙是实验中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50Hz.该同学计划利用v﹣t图像计算小车的加速度.首先用刻度尺进行相关长度的测量,其中CE的测量情况如图丙所示,由图可知CE长为{#blank#}2{#/blank#} cm,依据此数据计算打点计时器打下D点时小车的速度为{#blank#}3{#/blank#} m/s.图丁中已标注出了打点计时器打下A、B、C、E、F五个点时小车的速度.

③请将打下D点时小车的速度标注在v﹣t图上.并描绘出小车的v﹣t图像{#blank#}4{#/blank#}.

④由图丁中描绘的图线可得出小车的加速度为{#blank#}5{#/blank#} m/s2(计算结果保留两位有效数字)

⑤该同学保持砂和砂桶的总质量m不变,通过在小车上增加砝码改变小车的质量M,得到多组实验数据.为了探究加速度与质量的关系,该同学利用所测数据,做出了 与M的图像,下列给出的四组图像中正确的是:{#blank#}6{#/blank#}

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