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题目
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(8分)如图为“用位移传感器、数据采集器等仪器研究加速度和力的关系”的实验装置。
 
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重力作为_______,用DIS(数字化信息系统)测小车的加速度。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a ­F关系图线(如图所示)。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________________________。
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________。
A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大

答案
(1)小车的总质量不变  小车所受外力(2)①质量不变的条件下,加速度与外力成正比 ② C
解析

试题分析:(1)因为要探索“加速度和力的关系”,所以应保持小车的总质量不变;在满足条件下,钩码所受的重力作为小车所受外力。
(2)由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在小车质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理:,得,而实际上,可见AB段明显偏离直线是由于没有满足造成的。
核心考点
试题【(8分)如图为“用位移传感器、数据采集器等仪器研究加速度和力的关系”的实验装置。 (1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重】;主要考察你对弹力等知识点的理解。[详细]
举一反三
(8分)“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度均可由打点计时器所打的纸带测出。

(1)关于该实验,下列说法正确的是(   )
A.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
B.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系。
C.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6V
D.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
(2)下图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm,OB=7.12cm,OC=8.78cm,OD=10.44cm,OE=12.10cm。已知相邻两点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=__m/s。
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用20分度的游标卡尺测量某物体的长度如图甲所示,可知其长度为________ mm;用螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图乙所示,可知其直径为________ mm;

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(6分)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02s的低压交流电源。他经过测量和计算得到打点计时器打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度,记录在下面的表格中。

对应点
B
C
D
E
F
速度/ms-1
0.122
0.164
0.205
0.250
0.289

①计算打点计时器打下F点时,小车的瞬时速度的公式为 =_____________;
②根据上面得到的数据,以A点对应的时刻为t=0时刻,在坐标纸上作出小车的速度随时间变化的
图线;
③由图线求得小车的加速度=_______m/s2(结果保留两位有效数字)。
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(5分)用如图甲所示的 实验装置验证机械能守 恒定律,质量m =1OOg 的重物拖动纸带自由下 落,打点计时器在纸带 上打出一系列点.如图 乙所示为选取的一条符 合实验要求的纸带,O 点为打出的第一个点,A、B、C为从合适位置 开始选取的三个连续的点(其它点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度 g=9.80m/s2.那么:

(1)根据图上所得的数据,应取图中O点和______点来验证机械能守恒定律;
(2)从O点到所取点,钩码重力势能减少量ΔEp=______J,动能增加量ΔEk=______J;(结果取3位有效数字)
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(1)某同学利用图甲的实验装置来进行 “探究加速度与物体所受合力F的关系”的实验。实验时,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是:沙和沙桶的总质量       (填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)滑块的质量。该同学保持滑块的质量不变,改变沙的质量,再根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线(如图乙所示),说明此图线不通过坐标原点的原因是:             

(2)该同学又利用了这个实验装置进行“合外力做功与速度变化的关系”的实验。在满足上述条件的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,已知纸带上相邻两点间的时间间隔为T,在打点计时器打出的纸带上取两点p、q(如下图)。图中的L和xp、xq的长度已经测出。则本实验最终要验证的数学表达式为:                       。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)。

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