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题目
题型:不详难度:来源:
用如图1所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究,细线跨过定滑轮连接小车和重物,小车在细线的拉力作用下自左向右运动.将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点,用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间.
魔方格

(1)未悬挂重物时,利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡?______;
(2)撤去光电门1,保持小车质量M不变,不断改变重物的质量m,每次让小车都从同一位置A点由静止释放,得到小车遮光条通过光电门2的时间t;记录数据.利用测量数据描点作图,横轴用重物质量m,若要得到一条过坐标原点的倾斜直线,则纵轴应用______(选填“t”、“t-1”、“t2”或“t-2”)表示,若得到的确为一直线,则由图线得出结论______;
(3)在实验操作正确的前提下,实验中测得多组数据,并按照第 (2)问中的坐标系描点作图,发现直线在末端发生弯曲,则此结果对应于图中的图______(选填“甲”或“乙”).
答案
(1)未悬挂重物时,平衡摩擦力方法是将木板倾斜,轻轻推动小车,若两个光电传感器记录时间相同,就平衡了摩擦力.
(2)该实验中保持小车质量M不变,因此有:v2=2as,a=
v2
2s
=
(
d
△t
)
2
2s
,而a=
F
M
=
mg
M
,所以
1
(△t)2
=
2gs
d2M
m.
所以利用测量数据描点作图,横轴用重物质量m,若要得到一条过坐标原点的倾斜直线,则纵轴应用t-2
若得到的确为一直线,则由图线得出结论在质量一定时,加速度与力成正比.
(3)重物质量m增加不能远小于小车的质量时,直线在末端发生弯曲,则此结果对应于图中的图甲.
故答案为:(1)将木板倾斜,轻轻推动小车,若两个光电传感器记录时间相同,就平衡了摩擦力
(2)t-2  在质量一定时,加速度与力成正比
(3)甲
核心考点
试题【用如图1所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究,细线跨过定滑轮连接小车和重物,小车在细线的拉力作用下自左向右运动.将光电门1、2分别固定在木板上B、C】;主要考察你对力的合成与分解等知识点的理解。[详细]
举一反三
某实验小组通过研究发现,采用如图所示的装置可以得到小车和小桶的质量.步骤如下:
(1)取一盒总质量为m^=0.2kg的砝码,放置在小车上,不挂小桶,调节斜木板倾角,使小车能匀速下滑;
(2)挂上小桶,使小车无初速度下滑,用打点计时器打出纸带,并根据纸带计算出加速度;
(3)从小车上取质量为mx的砝码放到小桶中,重复步骤(2),测出对应的加速度;
(4)改变mx的大小,重复步骤(3),得到多组mx及a数据,作出a-mx,图线;
(5)若求得图线的斜率k=25m/(kg•s2),截距b=0.5m/s2,取重力加速度g=10m/s2,则可知小桶的质量m1=______kg,小车的质量m^=______kg.魔方格
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某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t.改变钩码个数,重复上述实验.记录的数据及相关计算如下表.
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实验次数12345
F/N0.490.981.471.962.45
t/(ms)40.428.623.320.218.1
t2/(ms)21632.2818.0542.9408.0327.6
υ26.112.218.424.530.6
在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车(如图1)“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”.

魔方格

(1)这种研究物理问题的科学方法是______
A.建立理想模型的方法    B.控制变量法    C.等效替代法    D.类比法
(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中正确的是______
A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车质量时,都要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(3)实验中得到一条纸带,如图2所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与 1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为______ m/s,小车的加速度计算表达式为______.
(4)该同学通过数据的处理作出了a-F图象,如图3所示,则图中的不过原点的原因是______.
某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(所用交变电流的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2(保留三位有效数字).打D点时速度大小为______m/s.加速度方向为______(填向左、向右)
(2)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示.该图线不通过原点,其主要原因是______.

魔方格
魔方格
“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某组同学制定实验方案、选择实验器材且组装完成,在接通电源进行实验之前,实验装置如图1所示.
(1)下列对此组同学操作的判断正确的是______
A.打点汁时器不应该固定在长木板的最右端,而应该固定在靠近定滑轮的那端,即左端.
B.打点汁时器不应使用干电池.应使用低压交流电源
C.实验中不应该将长木板水平放置,应该在右端垫起合适的高度,平衡小车的摩擦力
D.小车初始位嚣不应该离打点汁时器太远,而应该靠近打点计时器放置
(2)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图2,该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是______.
(3)砂和砂桶质量m______  小车质量M时,才可以认为细绳对小车的拉力F的大小近似等于砂和砂桶的重力
A.远大于
B.远小于
C.接近(相差不多)
D.大于
(4)某同学顺利地完成了实验.某次实验得到的纸带如图3所示,纸带中相邻计数点间的 距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得打点1时小车的速度是______m/s.小车的加速度大小______m/s2.(结果保留二位有效数字)魔方格