如圖甲所示是某同學設計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關系”的實驗裝置圖,實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力,小車運動加速度.可由紙帶求得.

(1)該同學對于該實驗的認識,下列說法中正確的是
BC
BC

A.該實驗應用了等效替代的思想方法
B.該實驗應用了控制變量的思想方法
C.實驗時必須先接通電源后釋放小車
D.實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力,其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量
(2)如圖乙所示是該同學在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶,A、B、C、D、E、F是該同學在紙帶上選取的六個計數(shù)點,其中計數(shù)點間還有若干個點未標出,設相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T.該同學用刻度尺測出AC間的距離為S1,BD間的距離為S2,則打B點時小車運動的速度vB=
S1
2T
S1
2T
,小車運動的加速度a=
S2-S1
2T2
S2-S1
2T2

(3)某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的
1
m
數(shù)據(jù)如表中所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙坐標紙中作出F不變時a與
1
m
的圖象.
次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車加速度a/m?s-2
1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50
小車質(zhì)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
分析:解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的操作步驟和注意事項.該實驗采用的是控制變量法研究,其中加速度、質(zhì)量、合力三者的測量很重要.
利用中點時刻的速度等于這段時間內(nèi)的平均速度,并由a=
△x
T2
可求得加速度;
根據(jù)表格數(shù)據(jù),找出規(guī)律,并作出a與
1
m
的圖象,借助于數(shù)學知識,得出圖象的含義.
解答:解:(1)A、該實驗的研究對象是小車,采用控制變量法研究,故A錯誤,B正確;
C、只有先接通電源后釋放紙帶,因為如果先釋放紙帶再去接通電源的話,物體已經(jīng)向前走了一段距離了,甚至紙帶已經(jīng)全部通過打點計時器了(自由落體很快的),這樣如何在紙帶上打點呢,故C正確;
D、當質(zhì)量一定時,研究小車的加速度和小車所受合力的關系.那么小車的合力怎么改變和測量呢?為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板D的左端適當墊高,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車的合力就是繩子的拉力.
設小車的質(zhì)量為M,砝碼和小桶的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律得:
對m:mg-F=ma
對M:F=Ma
解得:F=
mMg
m+M
=
mg
1+
m
M
,
當m<<M時,即當砝碼和小桶的總重力要遠小于小車的重力,繩子的拉力近似等于砝碼和小桶的總重力;故D錯誤.
故選:BC
(2)相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T.該同學用刻度尺測出AC間的距離為S1,BD間的距離為S2,則打B點時小車運動的速度,
根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律知道3點的瞬時速度等于A點到C點的平均速度.
vAC=
S1
2T

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

(3)直觀反映兩個物理量的關系是要找出這兩個量的線性關系,即畫出直線圖象.見圖

故答案為:(1)BC  (2)
S1
2T
    
S2-S1
2T2

(3)如上圖所示.
點評:書本上的實驗,我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚.
能夠把所學的物理規(guī)律運用到實驗問題中.紙帶法實驗中,若紙帶勻變速直線運動,測得紙帶上的點間距,利用勻變速直線運動的兩個推論v
t
2
=
.
v
和△x=at2,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示是某同學設計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關系”的實驗裝置圖,實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力,小車運動加速度.可由紙帶求得.
(1)該同學對于該實驗的認識,下列說法中正確的是
 

A.該實驗應用了等效替代的思想方法
B.該實驗應用了控制變量的思想方法
C.實驗時應先釋放小車后接通電源
D.實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力,其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量
(2)如圖乙所示是該同學在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶,A、B、C、D、E、F是該同學在紙帶上選取的六個計數(shù)點,其中計數(shù)點間還有若干個點未標出,設相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T.該同學用刻度尺測出AC間的距離為S1,BD間的距離為S2,則打B點時小車運動的速度vB=
 
,小車運動的加速度a=
 

精英家教網(wǎng)
(3)某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的
1
m
數(shù)據(jù)如表中所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙坐標紙中作出F不變時a與
1
m
的圖象.
次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車加速度a/m?s-2 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50
小車質(zhì)量m/kg 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00
 
1
m
/kg-1
3.50 2.50 2.50 2.00 1.40 1.00

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2013屆四川省樹德中學高三下學期三月月考物理試卷(帶解析) 題型:實驗題

I、(8分)如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置.他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連,力傳感器可直接測出繩中拉力,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放。氣墊導軌摩擦阻力很小可忽略不計,由于遮光條的寬度很小,可認為遮光條通過光電門時速度不變。

(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=       mm.
(2)實驗時,該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,將滑塊從A位置由靜止釋放,測量遮光條到光電門的距離L,若要得到滑塊的加速度,還需由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的        ;
(3)下列不必要的一項實驗要求是(     ) 。
A.應使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
B.應使A位置與光電門間的距離適當大些
C.應將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平
D.應使細線與氣墊導軌平行
(4)改變鉤碼質(zhì)量,測出對應的力傳感器的示數(shù)F,已知滑塊總質(zhì)量為M,用(2)問中已測物理量和已給物理量寫出M和F間的關系表達式F=           。
II、(8分)實際電壓表內(nèi)阻并不是無限大,可等效為理想電壓表與較大的電阻的并聯(lián)。測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,器材如下:
①待測電壓表(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ待測)一只;②電流表(量程3A,內(nèi)阻0.01Ω)一只;③電池組(電動勢約為3V,內(nèi)阻很小可忽略不計);④滑動變阻器一個;⑤變阻箱(可以讀出電阻值,0-9999Ω)一個;⑥開關和導線若干。
某同學利用上面所給器材,進行如下實驗操作:
(1)該同學設計了如圖甲、乙兩個實驗電路。為了更準確地測出該電壓表內(nèi)阻的大小,你認為其中相對比較合理的是           (填“甲”或“乙”)電路。

(2)用你選擇的電路進行實驗時,閉合電鍵S,改變阻值,記錄需要直接測量的物理量:電壓表的讀數(shù)U和            (填上文字和符號);
(3)(單選題)選擇下面坐標軸,作出相應的直線圖線。(   )
(A)U—I       (B)U—1/I  (C)1/U—R     (D)U—R
(4)設直線圖像的斜率為k、截距為b,請寫出待測電壓表內(nèi)阻表達式Rv=            

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2013屆江蘇省揚州市高三上學期期中調(diào)研測試物理試卷(帶解析) 題型:實驗題

如圖甲所示是某同學設計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關系”的實驗裝置圖,實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力,小車運動加速度。可由紙帶求得。

(1)該同學對于該實驗的認識,下列說法中正確的是        
A.該實驗應用了等效替代的思想方法
B.該實驗應用了控制變量的思想方法
C.實驗時必須先接通電源后釋放小車
D.實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力,其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量
(2)如圖乙所示是該同學在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶,A、B、C、D、E、F是該同學在紙帶上選取的六個計數(shù)點,其中計數(shù)點間還有若干個點未標出,設相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T.該同學用刻度尺測出AC間的距離為S1,BD間的距離為S2,則打B點時小車運動的速度           ,小車運動的加速度a=            

(3)某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的數(shù)據(jù)如表中所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙坐標紙中作出F不變時a與的圖像.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2013-2014學年度徐州市高三第一學期期中考試物理試卷(解析版) 題型:實驗題

(10分)如圖甲所示是某同學設計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關系”的實驗裝置圖,實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力,小車運動加速度可由紙帶求得。

⑴該同學對于該實驗的認識,下列說法中正確的是        ;

A.該實驗應用了等效替代的思想方法

B.該實驗應用了控制變量的思想方法

C.實驗時應先釋放小車后接通電源

D.實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力,其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量

⑵如圖乙所示是該同學在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶,A、B、C、D、E、F是該同學在紙帶上選取的六個計數(shù)點,其中計數(shù)點間還有若干個點未標出,設相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T。該同學用刻度尺測出AC間的距離為s1,BD間的距離s2,則打B點時小車運動的速度vB        ,小車運動的加速度a=        ;

⑶某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的數(shù)據(jù)如表中所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙坐標紙中作出F不變時a與的圖象。

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

小車加速度a/m·s2

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

小車質(zhì)量m/kg

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

/kg1

3.50

3.00

2.50

2.00

1.40

1.00

 

 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案