在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,
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(1)某同學(xué)用如圖所1示裝置,采用控制變量的方法,來(lái)研究小車(chē)質(zhì)量不變的情況下,小車(chē)的加速度與小車(chē)受到力的關(guān)系.下列措施中正確的是
 

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要平衡摩擦力,使小車(chē)受到的合力等于細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力
B.平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添細(xì)沙,使小車(chē)能勻速滑動(dòng)
C.每次改變小車(chē)受到的拉力后都需要重新平衡摩擦力
D.實(shí)驗(yàn)中通過(guò)塑料桶中增加細(xì)沙來(lái)改變小車(chē)受到的拉力
E.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車(chē),然后再開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
(2)若認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力F等于砂和桶的總重力mg,其前提條件是
 

(3)若選取紙帶如圖2所示(打點(diǎn)周期為0.02s).則小車(chē)的加速度是
 
m/s2(保留二位有效數(shù)字)
分析:(1)探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),需要平衡摩擦力,平衡摩擦力時(shí),要求小車(chē)在無(wú)動(dòng)力的情況下平衡摩擦力,不需要掛任何東西.平衡摩擦力時(shí),是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以約掉m,只需要平衡一次摩擦力.操作過(guò)程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開(kāi)小車(chē).小車(chē)的加速度應(yīng)根據(jù)打出的紙帶求出.
(2)當(dāng)盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)及砝碼總質(zhì)量時(shí),可以認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于盤(pán)及砝碼的重力.
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大。
解答:解:(1)A、實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要平衡摩擦力,使小車(chē)受到的合力就是細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力,故A正確;
B、平衡摩擦力的方法就是,小車(chē)與紙帶相連,小車(chē)前面不掛小桶,把小車(chē)放在斜面上給小車(chē)一個(gè)初速度,看小車(chē)能否做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、平衡摩擦力時(shí),是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以約掉m,只需要平衡一次摩擦力,每次改變拉小車(chē)的拉力后都不需要重新平衡摩擦力,故C錯(cuò)誤;    
D、實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在塑料桶中增加細(xì)沙來(lái)改變小車(chē)受到的拉力,故D正確;
E、為了提高紙帶的利用率,在紙帶上盡量多的打點(diǎn),因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,后放開(kāi)小車(chē),故E錯(cuò)誤.
故選:AD.
(2)驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中,要保證m<<M,才能保證繩子的拉力約等于m的重力,即砂與桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量.
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a=
x24-x02
(2T)2
=
(0.02912-0.0094)-(0.0094)
(2×0.02×4)2
m/s2
=0.40m/s2
故答案為:(1)AD;(2)砂與桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量;(3)0.40.
點(diǎn)評(píng):本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析,知道實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)即可正確解題;探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),要平衡小車(chē)受到的摩擦力,不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過(guò)平衡摩擦力,小車(chē)受到的合力不等于鉤碼的重力,且小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂與桶的質(zhì)量.
利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力,在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用,提高解決問(wèn)題能力,注意周期為0.02×4,同時(shí)注意單位換算.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,采用下圖1所示的裝置.
(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法,下列說(shuō)法中正確的是
CD
CD


A.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)該改變拉力的大小
B.在探究加速度與外力的關(guān)系時(shí),應(yīng)該改變小車(chē)的質(zhì)量
C.在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí),為了直觀判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出a-
1
m
圖象
D.當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量時(shí),才能近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力大小等于砝碼盤(pán)和砝碼的總重力大小
(2)某同學(xué)測(cè)得小車(chē)的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示:(小車(chē)質(zhì)量保持不變)
F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/m?s-2 0.10 0.20 0.28 0.40 0.52
①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖2上作出a-F圖象.
②圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí),保持小車(chē)的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖,該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因.
答:
沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)小車(chē)質(zhì)量一定時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出加速度a與作用力F的圖線如圖所示.
(1)圖線未過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),原因是:
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

(2)圖線出現(xiàn)彎曲,原因是:
砂桶質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量
砂桶質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中:

(1)某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖1所示.
請(qǐng)指出該裝置中的錯(cuò)誤或不妥之處:
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源;②小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;③應(yīng)該平衡摩擦力;
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源;②小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;③應(yīng)該平衡摩擦力;

(2)改正實(shí)驗(yàn)裝置后,該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn).圖2是某次實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出小車(chē)的加速度a=
0.496
0.496
m/s2(保留3位有效數(shù)字)

(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí),保持小車(chē)的質(zhì)量不變,改變沙和沙桶的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖3,該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),明顯超出偶然誤差范圍,其主要原因可能是
BC
BC
.(請(qǐng)?zhí)钕鄳?yīng)的字母)

A.平衡摩擦力時(shí)將木板墊得過(guò)高
B.平衡摩擦力時(shí)將木板墊得過(guò)低
C.平衡摩擦力時(shí)掛上了沙桶和沙
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有滿足沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(1)為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖甲所示的器材:A為小車(chē),B為電火花計(jì)時(shí)器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)等于砝碼和小桶的總重量.請(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題:
(a)為了消除小車(chē)與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取什么做法?
(b)在“探究加度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),保持砝碼和小桶質(zhì)量不變,改變小車(chē)質(zhì)量m,分別得到小車(chē)加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表:
 次數(shù)
 小車(chē)加速度a/m?s-2  0.78  0.38 0.25  0.20  0.16
 小車(chē)質(zhì)量m/kg  0.20 0.40  0.60  0.80  1.00 
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用計(jì)算機(jī)繪制出a-m圖象如圖乙所示:通過(guò)對(duì)圖象(圖乙)的觀察,可猜想在拉車(chē)F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是:a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3等等,為了驗(yàn)證猜想,請(qǐng)?jiān)趫D丙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象.
(c)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí),保持小車(chē)的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖丁,該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是
沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力充分
沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力充分

(2)在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示,用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l=0.810m.金屬絲的電阻大約為4Ω.先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻,然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率.
(a)從圖中讀出金屬絲的直徑為
0.520
0.520
mm.
(b)在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí),除被測(cè)電阻絲外,還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
A.直流電源:電動(dòng)勢(shì)約4.5V,內(nèi)阻很。
B.電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻0.125Ω;
C.電流表A2:量程0~3.0A,內(nèi)阻0.025Ω;
D.電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻3kΩ;
E.滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值50Ω;
G.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等.
在可供選擇的器材中,應(yīng)該選用的電流表是
B
B
,應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是
E
E

(c)根據(jù)所選的器材,在右邊的方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(d)若根據(jù)伏安法測(cè)出電阻絲的電阻為Rx=4.1Ω,則這種金屬材料的電阻率為
1.6
×10
-7
 
1.6
×10
-7
 
Ω?m.(保留二位有效數(shù)字)

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