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题目
题型:不详难度:来源:
如图为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力及质量的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中细绳对小车拉力等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度可用纸带上的点求得。

(1)为了研究加速度跟力和质量的关系,应该采用的研究实验方法是__________。
A.控制变量法         B.假设法
C.理想实验法         D.图象法
(2)关于该实验,下列说法中不正确的是    
A.砝码和小桶的总质量要远大于小车的质量
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高
C.电火花计时器使用交流电源
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板平行
(3)图是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据可得出表格1中空白处的数据应是         

表格1
计数点
1
2
3
4
5
6
瞬时速度/( m·s-1)
0.165
0.215
 
0.314
0.364
0.413
由纸带求出小车的加速度=            m/s (加速度保留2位有效数字)
(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量,分别测得小车的加速度与对应的质量数据如表格2。
表格2
次数
1
2
3
4
5
小车的加速度a/( m·s-2)
1.25
1.00
0.80
0.50
0.40
小车的质量m/kg
0.400
0.500
0.625
1.000
1.250
小车质量的倒数m-1/kg-1
2.50
2.00
1.60
1.00
0.80
利用表格2中的数据,在图所示的坐标纸中作出关系的图像。

(5)上题中该小车受到的拉力       N。
答案
(1)A(2)A (3)0.264 、0.50(或0.49)  
(4)如图所示。

(5) 0.50
解析

试题分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和注意事项.
该实验采用的是控制变量法研究,其中加速度、质量、合力三者的测量很重要.加速度利用打点计时器测量计算,质量利用天平测量,为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,可使小车的合力近似等于砝码和小桶的总重力来测量.
(1)为了研究加速度跟力和质量的关系,需要固定一个量不变,研究另外两个量的关系,采用的研究实验方法是控制变量法,故选A。
(2)该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
设小车的质量为M,砝码和小桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:
对M:
解得: 
当m<<M时,即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力,A错误。
C、电火花和电磁计时器都使用交流电源.故C正确.
D、木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板平行,那么小车的合力就等于绳子的拉力.故D正确。
故选A..
(3)每相邻两计数点间还有4个打点,说明相邻的计数点时间间隔为0.1s.
根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度.
,选一段过程运用加速度公式,
(4)直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系,即画出直线图象.见图

(5)根据牛顿第二定律:F=ma得出:上题中该小车受到的拉力F为0.5N.
点评:书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚.能够把所学的物理规律运用到实验问题中.纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的两个推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
核心考点
试题【如图为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力及质量的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中】;主要考察你对弹力等知识点的理解。[详细]
举一反三
(6分)在用单摆测重力加速度的实验中:
(1)实验时必须控制摆角在______________以内,并且要让单摆在______________平面内摆动;
(2)某同学测出不同摆长时对应的周期T,作出L-T2图线,如图所示,再利用图线上任意两点A、B的坐标(x1,y1)、(x2,y2),可求得g=______________。

(3)若该同学测量摆长时漏加了小球半径,而其它测量、计算均无误,则以上述方法算得的g值和真实值相比是______________的(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
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(8分)某同学通过实验探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系.


(1)该同学组装的实验装置如图(a)所示,请写出该装置中的错误或不妥之处.(写出两处即可.)
①________________;
②________________.
(2)该同学纠正好错误和不妥之处后,开始进行实验.图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2.(保留两位有效数字)
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持沙桶和沙的总质量不变,改变小车质量M,得到一系列的小车加速度a与质量M的数据,为直观反映F不变时aM的关系,在坐标纸中作图时,应选择____作为横坐标,____作为纵坐标.
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(6分)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了ABCDEF等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流.他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐。

(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的瞬时速度vC是______m/s;(保留两位有效数字)
(2)计算该物体的加速度a为________m/s2;(保留两位有效数字)
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_____(填“大”或“小”)。
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(6分)在“共点力合成”实验中,
(1)通过本实验可以验证共点力合成时遵循的法则是       法则。
(2)在实验过程中要注意:细绳、弹簧秤应与水平木板保持       ,弹簧秤伸长的方向与细绳要       
(3)如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果,其中F’为实验测得的合力。可以判断       同学的实验结果是明显错误的。
 
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(1)关于“探究动能定理”的实验中,下列叙述正确的是(     )
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
(2)在做“利用单摆测定重力加速度”的实验中,如果某同学测得的g值偏大,可能的原因是(     )
A.测摆长时记录的是摆线的长度
B.开始计时时,秒表过迟按下
C.摆线上端牢固地系于悬点,摆动中出现松动,使摆线长度增加了
D.实验中误将29次全振动数为30次
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