在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時,采用如下圖(a)所示的實驗裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,砂和砂桶的質(zhì)量用m表示. (交流電的頻率為50Hz)

(1)圖(b)所示為某次實驗得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為   m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
(2)當M與m的大小關(guān)系滿足________時,才可以認為繩子對小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力.
(3)在實驗中,由于沒有注意始終滿足(2)的條件,結(jié)果得到的圖象應是圖中的(  )

(4)某一組同學先保持砂和砂桶的質(zhì)量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.
A.平衡摩擦力時,應將砂和砂桶用細繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源
D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運動的加速度可直接用公式求出
(1)     3.2  m/s2     (2)  M>>m        (3)     D          (4)   B

試題分析:(1)在勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù),即,又計數(shù)點間的時間間隔,所以小車的加速度大小為 
(2) 繩子對小車的拉力大小為T,對小車及車中的砝碼,根據(jù)牛頓第二定律有: ;對砂和砂桶,根據(jù)牛頓第二定律有:,聯(lián)立以上兩式解得:,當時,,所以當M與m的大小關(guān)系滿足時,才可以認為繩子對小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力.
(3)由(2)中兩式聯(lián)立解得:,當時,,此時a與成正比,為線性關(guān)系,當不能滿足這個條件時,有,若M減小,a減小,圖線的斜率減小,故選D.
(4) 平衡摩擦力時,應將繩從小車上拿去,輕輕推動小車,是小車沿木板運動,通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動,故A錯誤;每次改變小車的質(zhì)量時,小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故B正確;實驗時,應先放開小車,再接通打點計時器電源,由于小車運動較快,可能會使打出來的點很少,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,故C錯誤;小車運動的加速度是利用打點計時器測量,如果用天平測出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式求出,這是在直接運用牛頓第二定律計算的,而我們實驗是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系,故D錯誤.所以選B.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

影響加速度的因素是物體的質(zhì)量及其所受合外力,現(xiàn)用氣墊導軌裝置探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系,如圖12-1所示;瑝K在氣墊導軌上運動,導軌上的小孔噴出的氣流使滑塊懸浮在導軌上,使滑塊所受的摩擦力減小到可以忽略不計的程度。光電門可顯示滑塊上細窄擋光條經(jīng)過光電門的時間,經(jīng)過光電門1和光電門的時間分別記為,
擋光條寬度為,兩光電門間距為。

⑴保持滑塊質(zhì)量不變,讓滑塊在砝碼拉力作用下做加速運動,通過增減砝碼的數(shù)量改變拉力的大小,重復多次實驗,在表1中記錄下實驗數(shù)據(jù),然后進行分析。
表1滑塊質(zhì)量不變時的實驗數(shù)據(jù)(滑塊質(zhì)量)


①滑塊經(jīng)過光電門1的速度計算式       ,滑塊的加速度計算式為         ;
②在此實驗中,需要保證在增加砝碼時M >>m,這樣做的目的是                                ;
③依表1中的數(shù)據(jù),在圖中坐標系中做出圖像,并寫出實驗結(jié)論:                      。
⑵保持滑塊的受力不變,通過在滑塊上增加或減少橡皮泥改變滑塊的質(zhì)量,重復多次,按表2中各項物理量記下實驗數(shù)據(jù)。
表2滑塊所受拉力不變時的實驗數(shù)據(jù)(拉力)

運用圖像處理實驗數(shù)據(jù)時,建立合適的坐標系能直觀的表達出實驗結(jié)論,請你以表2為依據(jù),縱坐標為加速度,橫坐標物理量應該為       ,理由是                       。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點計時器打出的點計算得到.

(1)當M與m的大小關(guān)系滿足               時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力.
(2)一組同學在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應作出a與             圖象.
(3)甲同學在探究加速度與力的關(guān)系時,根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線,如圖a所示.則實驗存在的問題是                                           

(4)乙、丙兩同學用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時,畫出了各自得到的a一F圖線,如圖b所示.則兩同學做實驗時的哪一個物理量取值不同?
答:                                                             
(5)下圖是某次實驗中得到的紙帶.已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出,利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度為                   rn/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(1)如圖是利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗裝置.質(zhì)量m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列點.如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶,O 為第一個點,A、B、C 為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出).已知打點計時器每隔 0.02s打一次點,當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2

①某位同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗,下列操作步驟中錯誤的是(   )
A.把電磁打點計時器固定在鐵架臺上,用導線連接到低壓交流電源
B.將連有重錘的紙帶穿過限位孔,將紙帶和重錘提升到一定高度
C.先釋放紙帶,再接通電源
D.更換紙帶,重復實驗,根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)
②選取O 點到B點來驗證機械能守恒定律,則重物的重力勢能減少量為=________ J;動能的增加量為=_______ J.(結(jié)果取三位有效數(shù)字) 實驗的結(jié)論是                                      。
(2)(10分)某小燈泡上標有“6V 3W”字樣,現(xiàn)要測量其正常發(fā)光時的實際電阻,實驗室提供下列器材:
A、電壓表量程(0~3V,內(nèi)阻約2kΩ)
B、電壓表量程(0~l5V,內(nèi)阻約6kΩ)
C、電流表量程(0~0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω)
D、電流表量程(0~3A,內(nèi)阻約0.1Ω)
E、滑動變阻器 (20Ω,2A)
F、學生電源(直流10V)及開關(guān)、導線等
①實驗中電壓表量程應選擇_______(填“A”或“B”),電流表量程應選擇_______(填“C”或“D”) ;
②按照實驗電路圖在圖12甲中把實驗的實物連線圖補充完整;


③準確連接電路后,在閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應該移到_______端(填“最左”或“最右”);
④閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡達到其正常發(fā)光所需電壓,此時電流表示數(shù)如圖12乙所示,則小燈泡的電阻的測量值為_______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(本小題共8分)請寫出螺旋測微器和游標卡尺的讀數(shù)
(1)(     )mm                    (2)(       ) cm

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

斜拉索橋比梁式橋具有更大的跨越能力,是現(xiàn)代大跨徑橋梁的重要結(jié)構(gòu)形式,橋的斜拉懸索主要承受拉力。某校研究性學習小組的同學們很想知道斜拉索橋的懸索能承受的最大拉力,但由于懸索很長,抗斷拉力又很大,直接測量很困難,同學們則取來了同種材料制成的樣品進行實驗探究。由胡克定律可知,在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F與形變量x成正比,其比例系數(shù)與彈簧的長度、橫截面積及材料有關(guān)。因而同學們猜想,懸索可能也遵循類似的規(guī)律。

①同學們準備象《探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間關(guān)系》的實驗一樣將樣品豎直懸掛,再在其下端掛上不同重量的重物,來完成本實驗。但有同學說懸索的重力是不可忽略的,為了避免懸索所受重力對實驗的影響,你認為可行的措施應該是:                                                。
②經(jīng)過同學們充分的討論,不斷完善實驗方案后進行實驗。最后實驗取得數(shù)據(jù)如下:
分析樣品C的數(shù)據(jù)可知,其所受拉力F(單位N)與伸長量x(單位m)之間遵循的函數(shù)關(guān)系式是F=                  ;對比各樣品的實驗數(shù)據(jù)可知,懸索受到的拉力與懸索的伸長量成正比,其比例系數(shù)與懸索長度         成正比、與懸索的橫截面積        成正比。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(10分)某同學用如圖所示的裝置測定重力加速度:
(1)電火花計時器的工作電壓為___________;頻率為____________。
(2)打出的紙帶如圖所示,實驗時紙帶的__________(填“甲”或“乙”)端應和生物相連接。

(3)紙帶上1至9各點為計時點,由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的加速度為_____。
(4)當?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8,請列出測量值與當?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋原因_________________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在研究“物體加速度與力的關(guān)系”的實驗中,某學習小組使用的實驗裝置如圖所示。軌道木板水平放置,把小車從位移傳感器(接收器)旁邊釋放后,傳感器能記錄任意時刻小車的位置,據(jù)此可求得小車的加速度。(鉤碼的質(zhì)量為 m,重力加速度為g)

(1)指出該實驗中的一個明顯疏漏___                        。
(2)某次實驗中,依據(jù)傳感器的記錄,在時間t內(nèi),小車由靜止開始發(fā)生的位移為x則小車的加速度的表達式為a=___________。
(3)糾正了疏漏之處后,保持小車(包含發(fā)射器)的總質(zhì)量為M不變,通過多次實驗,依據(jù)得到的數(shù)據(jù),在a—F圖象中描點(如圖所示)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個點明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是:       
A.小車與軌道之間存在摩擦B.導軌保持了水平狀態(tài)
C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D.所用小車的質(zhì)量太大
(4)若所掛鉤碼不斷增加,a—F圖象中各點連成的曲線將不斷延伸,那么加速度的趨向值為______,繩子拉力的趨向值為______。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(6分)在“探究恒力做功和物體動能變化關(guān)系”
實驗中。某同學的實驗方案如圖所示,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,正確的措施是:______(選出所有正確選項)
A.取下鉤碼,抬高滑板一端,讓小車勻速下滑,平衡摩擦力
B.實驗中要保持鉤碼質(zhì)量遠大于小車的質(zhì)量
C.實驗中要保持鉤碼質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
D.要先接通電源,然后釋放小車

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