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题目
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某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图.(交流电的频率为50 Hz)

(1)图乙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)
(2)保持砂和小砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的.数据如下表:

请在下图给出的方格坐标纸中画出a—图线,并根据图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是            .
      
(3)保持小车质量不变,改变砂和小砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线,如下图所示.该图线不通过原点,其主要原因是                                 .
答案
(1)3.2(2)

(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
解析

分析:纸带实验中,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推论,可计算出打出某点时纸带运的加速度.
根据图象运用数学知识求出物理量的关系式.
解:(1)相邻的计数点之间的时间间隔为0.04s
根据运动学公式得:△x=at2
a==3.2m/s2
(2)
根据图象运用数学知识求出物理量的关系式:a=m/s2
(3)当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢,原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.
故答案为:(1)a=3.2m/s2
(2)如图所示,a=m/s2
(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
核心考点
试题【某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图.(交流电的频率为50 Hz)(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸】;主要考察你对弹力等知识点的理解。[详细]
举一反三
(10分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量Δω与对应之间Δt的比值定义为角加速度β(即)。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D……为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;

②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示,圆盘的半径r为     cm;
(2)由图丙可知,打下计数点D时,圆盘转动的角速度为        rad/s;
(3)纸带运动的加速度大小为      m/s2,圆盘转动的角加速度大小为     rad/s2
(4)如果实验测出的角加速度值偏大,其原因可能是                 (至少写出1条)。
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研究小车的匀变速运动,记录纸带如图所示,图中两计数点间有四个点未画出.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,则小车运动的加速度a=________m/s2,打P点时小车运动的v=________m/s.(结果保留2位有效数字)
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佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.
由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.
(1)同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样,先将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施是:___________.
(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积,某次测量的结果如图所示,则该样品的直径为__________cm.

(3)同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如下表:

①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是________________.
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的________________成正比、与悬索的横截面积的________________成正比.
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(1)(8分)根据“验证牛顿第二定律”的实验完成下面的题目

①有关实验以及数据处理,下列说法正确的是
A.应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差
B.可以用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码总质量m2;根据公式a=m1g/m2求出小车的加速度
C.处理实验数据时采用描点法画图像,是为了减小误差
D.处理实验数据时采用a-1/M图像,是为了便于根据图线直观的作出判断
②某学生在平衡摩擦力时,把长木板的端垫得过高,使得倾角偏大。他所得到a-F关系可用图中哪根图线表示?       (图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)

③某学生将实验装置如上图安装好,准备接通电源后开始做实验,但他的装置图中有两个明显的错误:                        
(2)(10分)用伏安法测量一定值电阻的实验,所用的器材及规格如下:
待测电阻RX(约100Ω)
直流毫安表(量程0-10mA,内阻50Ω)
直流电压表(量程0-3V,内阻5kΩ)
直流电源(输出电压3V,内阻可不计)
滑动变阻器(0-15Ω,允许最大电流1A)
电键一只,导线若干。
①根据所给器材的规格和实验要求,设计电路,并在图甲和图乙中补画出正确的连接线

一实验员按电路图完成正确连接,在开关闭合后,发现电压表和电流表均无示数。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源.开关.变阻器.待测电阻.5根导线以及电路中1至10的各连接点。已知电压表和电流表均无故障。
②为了检测变阻器.待测电阻以及5根导线,在连接点1.10已接好的情况下,应当选用多用电表的        档;在连接点1.10同时断开的情况下,应当选用多用电表的         档。
③在开关闭合情况下,若测得6.7两点间的电压接近电源的电动势,则表明_        _                     可能有        故障。
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用实验探究恒力做功和物体动能变化之间的关系.
(1)某同学的实验设计方案如图所示,该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力,为此,实验时在安装正确、操作规范的前提下(已平衡摩擦力),还需要满足的条件是          .
(2)如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是该同学确定的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,距离如图所示.要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有                 .
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