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题目
题型:不详难度:来源:
如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度.可由纸带求得.

魔方格

(1)该同学对于该实验的认识,下列说法中正确的是______
A.该实验应用了等效替代的思想方法
B.该实验应用了控制变量的思想方法
C.实验时必须先接通电源后释放小车
D.实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
(2)如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点,其中计数点间还有若干个点未标出,设相邻两个计数点间的时间间隔为T.该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1,BD间的距离为S2,则打B点时小车运动的速度vB=______,小车运动的加速度a=______.
(3)某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变,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
1
m
数据如表中所示.根据表中数据,在图丙坐标纸中作出F不变时a与
1
m
的图象.
答案
核心考点
试题【如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度.可由纸带求得.(1)该同】;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
次数123456
小车加速度a/m•s-2
1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50
小车质量m/kg
0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00
1
m
/kg-1

3.50

3.00

2.50

2.00

1.40

1.00
(1)A、该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究,故A错误,B正确;
C、只有先接通电源后释放纸带,因为如果先释放纸带再去接通电源的话,物体已经向前走了一段距离了,甚至纸带已经全部通过打点计时器了(自由落体很快的),这样如何在纸带上打点呢,故C正确;
D、当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.那么小车的合力怎么改变和测量呢?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:mg-F=ma
对M:F=Ma
解得:F=
mMg
m+M
=
mg
1+
m
M

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;故D错误.
故选:BC
(2)相邻两个计数点间的时间间隔为T.该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1,BD间的距离为S2,则打B点时小车运动的速度,
根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于A点到C点的平均速度.
vAC=
S1
2T

a=
△x
T2
可求得加速度a=
SBC-SAB
T2
+
SCD-SBC
T2
2
=
S2-S1
2T2

(3)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

魔方格

故答案为:(1)BC  (2)
S1
2T
    
S2-S1
2T2

(3)如上图所示.
某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”,他的操作步骤如下:①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上,②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处,③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处,④用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,使滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t,⑤改变钩码个数,使滑块每次从同一位置A由静止释放,重复上述实验.记录的数据及相关计算如下表:

魔方格

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实验次数12345
F/N0.490.981.471.962.45
t/(ms)28.623.320.218.116.5
t2/(ms)2818.0542.9408.0327.6272.25
t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
①实验主要步骤如下:
a.将拉力传感器固定在小车上;
b.平衡摩擦力,让小车能在长木板上做______运动;
c.把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与沙桶相连;
d.接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速度率vA、vB
e.改变沙桶的质量,重复d的操作.
②下表中
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次数F(N)vB2-
v2A
(m2/s2)
a(m/s2
10.600.770.80
21.261.611.68
31.842.34
43.624.654.84
54.285.495.72
现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺.
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=______.
③用米尺A1相对于A2的高h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=______.④改变______,重复上述测量.
⑤以h为横坐标,
1
t2
为纵坐标,根据实验数据作用作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑.测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度ho.②进行(1)中的各项淐.
③计算与作图时用(h-ho)代替h.
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动.
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关.
其中合理的意见是______.魔方格
如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和质量的关系”的实验装置.

魔方格

(1)在该实验中采用控制变量法,应保持______不变,用DIS测小车的加速度,小车上安装的是位移传感器的______部分.
魔方格

(2)(单选题)改变小车的总质量M,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-QUOTE 关系图线如图所示.此图线的cd段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
(A)小车与轨道之间的摩擦力越来越大
(B)导轨处于水平状态
(C)所挂钩码的质量太小
(D)所用小车的总质量太小.
某学习小组用如图1所示装置探究“加速度和力的关系”.
该小组已经测量了两个光电门间的距离为L,遮光条的宽度为d,遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2,则:
(1)小车的实际加速度可以表示为______(用题中所给物理量表示)
(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在坐标纸上画出a-F关系的点迹(如图2所示).经过分析,发现这些点迹存在一些问题,产生的主要原因可能是______
A.轨道与水平方向夹角太大
B.轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力
C.所挂钩码的总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势
D.所用小车的质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势

魔方格