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某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖4－2－13甲為實驗裝置簡圖(交流電的頻率為50 Hz)．

圖4－2－13

(1)圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2(保留兩位有效數字)．

(2)保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的，數據如下表：

實驗次數

物理量　　

1

2

3

4

5

6

7

8

小車加速度a/(m·s－2)

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小車質量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

/kg－1

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

請在如圖4－2－14所示的方格坐標紙中畫出a－圖線，并依據圖線求出小車加速度a與質量倒數之間的關系式是________．

圖4－2－14

圖4－2－15

(3)保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a隨合力F的變化圖線，如圖4－2－15所示．該圖線不通過原點，請你分析其主要原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

解析：(1)連續(xù)相等的時間間隔內，從紙帶上可得到四段位移的大小，可以選用逐差法計算加速度．

由x1＝6.19 cm　x2＝6.70 cm

x3＝7.21 cm　x4＝7.72 cm

電火花打點計時器周期T＝＝0.02 s

用逐差法可得x3－x1＝2a(2T)2　x4－x2＝2a(2T)2

故a＝＝＝3.2 m/s2.

(2)在a－坐標系中描點連線得a－圖線如圖所示，可得a＝

(3)由a－F圖線F增大至某值時物體開始有加速度，說明實驗前沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分．

答案：(1)3.2 m/s2　(2)見解析　a＝

(3)實驗前沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?船營區(qū)模擬）某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖．（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為
3.2
3.2
m/s2．（保留二位有效數字）
（2）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的
1
m
，數據如下表：
實驗次數 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度
a/m?s-2		 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車質量
m/kg		 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
/kg-1		 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
請在方格坐標紙中畫出a-
1
m
圖線，并從圖線求出小車加速度a與質量倒數
1
m
之間的關系式是
a=
1
2m
m/s2
a=
1
2m
m/s2
．
（3）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示．
該圖線不通過原點，其主要原因是
實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學設計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗．如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量，小車運動加速度a可用紙帶上點求得．

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為
3.2
3.2
m/s2，紙帶上C點的速度為
1.7
1.7
m/s．（均保留二位有效數字）
（2）在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m數據如下表：
次   數 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度a/m?s-2 1.98 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車質量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
小車質量倒數1/m，1/kg 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
根據上表數據，為直觀反映F不變時a與m的關系，請在圖c方格坐標紙中選擇恰當物理量建立坐標系，并作出圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）
（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，實驗數據如圖，圖中相鄰計數點之間還有4個點未畫出，根據紙帶可求出小車的加速度大小為
0.510
0.510
m/s2（保留三位有效數字）．打D點時速度大小為
0.747
0.747
m/s．加速度方向為
向左
向左
（填向左、向右）
（2）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，一位同學根據實驗數據作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖（c）所示．該圖線不通過原點，其主要原因是
沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠
沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學設計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗．如圖為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細沙的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板．
（1）在探究拉力一定時，加速度與質量的關系時，它采用將木板傾斜，來平衡小車與木板間的滑動摩擦力．那么，當改變小車的質量時，在不同質量下做實驗，還
不需要
不需要
（選填“需要”、或“不需要”）重新平衡摩擦．
（2）為了采用作圖法處理數據，直觀反映加速度與質量的關系，建立直角坐標系，縱坐標取加速度a，橫坐標應取
質量的倒數
質量的倒數
作為變量．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）①某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗，圖中（甲）為實驗裝置簡圖．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為下列說法中正確的是
 
（選填字母代號）．
A．實驗時要平衡摩擦力                B．實驗時不需要平衡摩擦力
C．鉤碼的重力要遠小于小車的總重力    D．實驗進行時應先釋放小車再接通電源
②如圖（乙）所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數點（每打5個點取一個計數點），其中L1=3.07cm，L2=12.38cm，L3=27.87cm，L4=49.62cm．則打C點時小車的速度為
 
m/s，小車的加速度是
 
m/s2．（計算結果均保留三位有效數字）
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（2）①某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數如圖所示，則它們的讀數值依次是
 
mm、
 
A、
 
V．
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②已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0～10Ω，電流表內阻約幾歐，電壓表內阻約20kΩ，電源為干電池（不宜在長時間、大功率狀況下使用），電源電動勢E=4.5V，內阻較小．則以下電路圖中，
 
（選填字母代號）電路為本次實驗應當采用的最佳電路，但用此最佳電路測量的金屬絲電阻仍然會比真實值偏
 
（選填“大”或“小”）．
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③若已知實驗所用的電流表內阻的準確值RA=2.0Ω，那么測量金屬絲電阻Rx的最佳電路應是圖中的
 
電路（選填字母代號）．此時測得電流為I、電壓為U，則金屬絲電阻Rx=
 
（ 用題中字母代號表示）．

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