在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時,采用如下圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,砂和砂桶的質(zhì)量用m表示. (交流電的頻率為50Hz)

(1)圖(b)所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為   m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
(2)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時,才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力.
(3)在實(shí)驗(yàn)中,由于沒有注意始終滿足(2)的條件,結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖中的(  )

(4)某一組同學(xué)先保持砂和砂桶的質(zhì)量m一定來做實(shí)驗(yàn),其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.

A.平衡摩擦力時,應(yīng)將砂和砂桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時,先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源
D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運(yùn)動的加速度可直接用公式求出

(1)     3.2  m/s2     (2)  M>>m        (3)     D          (4)   B

解析試題分析:(1)在勻變速直線運(yùn)動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù),即,又計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔,所以小車的加速度大小為 
(2) 繩子對小車的拉力大小為T,對小車及車中的砝碼,根據(jù)牛頓第二定律有: ;對砂和砂桶,根據(jù)牛頓第二定律有:,聯(lián)立以上兩式解得:,當(dāng)時,,所以當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足時,才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力.
(3)由(2)中兩式聯(lián)立解得:,當(dāng)時,,此時a與成正比,為線性關(guān)系,當(dāng)不能滿足這個條件時,有,若M減小,a減小,圖線的斜率減小,故選D.
(4) 平衡摩擦力時,應(yīng)將繩從小車上拿去,輕輕推動小車,是小車沿木板運(yùn)動,通過打點(diǎn)計(jì)時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動,故A錯誤;每次改變小車的質(zhì)量時,小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故B正確;實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時器電源,由于小車運(yùn)動較快,可能會使打出來的點(diǎn)很少,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,故C錯誤;小車運(yùn)動的加速度是利用打點(diǎn)計(jì)時器測量,如果用天平測出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式求出,這是在直接運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算的,而我們實(shí)驗(yàn)是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系,故D錯誤.所以選B.
考點(diǎn):本題考查“探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),同時考查了紙帶問題的處理方法、利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)某同學(xué)利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動,重物落地后,物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始,每5個點(diǎn)取1個計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。打點(diǎn)計(jì)時器電源的頻率為50Hz。

①計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為         m/s。(保留兩位有效數(shù)字)。
②物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為a=      m/s2,(保留兩位有效數(shù)字)。若用來計(jì)算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計(jì)算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實(shí)值                (填“偏大”或“偏小”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)在探究求合力的方法時,先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩.實(shí)驗(yàn)時,需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條.
(1)實(shí)驗(yàn)對兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說法是正確的________(填字母代號).
A.將橡皮條拉伸相同長度即可
B.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度
C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度
D.將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置
(2)同學(xué)們在操作過程中有如下議論,其中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是 ________(填字母代號).
A.兩細(xì)繩必須等長
B.彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
C.用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大
D.拉橡皮條的細(xì)繩要長些,標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材:
A.被測干電池(電動勢約1.5V,內(nèi)阻約1.0Ω)
B.靈敏電流表G(滿偏電流3.0mA,內(nèi)阻10Ω)
C.電流表A(量程0~0.60A,內(nèi)阻0.10Ω)  
D.滑動變阻器R1(0~20Ω,10A)E. 滑動變阻器R2(0~100Ω,1A) 
F.定值電阻R3=990Ω       
G.電鍵和導(dǎo)線若干
(1)(3分)為了能較為準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,也為了操作方便,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動變阻器是____。(填寫器材前的字母序號)
(2)(5分)請?jiān)谙聢D矩形框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

(3)(6分)圖為某同學(xué)根據(jù)正確的電路圖作出的I1-I2圖線(I1為靈敏電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由該圖線可得:被測干電池的電動勢E =__V,內(nèi)電阻r =__Ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,為了得到平拋運(yùn)動的軌跡,可以采用描跡法,也可以采用拍攝閃光照片的方法。

(1)如果采用描跡法描繪小球平拋運(yùn)動的軌跡,實(shí)驗(yàn)時按圖a安裝好器材,需注意斜槽末端________,為了讓小球多次重復(fù)同一平拋軌跡,每次小球需從________位置上滾下。
(2)如果采用拍攝閃光照片的方法,得到的閃光照片示意圖如圖b所示,照片與實(shí)際大小相比縮小到1/10.對照片中小球的位置進(jìn)行測量,可得1與4閃光點(diǎn)豎直距離為1.5cm,4與7閃光點(diǎn)豎直距離為2.5cm,各閃光點(diǎn)之間水平距離均為0.5cm.則小球拋出時的速度大小為________m/s;拋出點(diǎn)距閃光點(diǎn)1的實(shí)際水平距離為________cm,實(shí)際豎直距離為________cm。(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距d。開始時將木板置于MN處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運(yùn)動為止,記下彈簧秤的示數(shù),以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數(shù),然后釋放木板,并用秒表記下木板運(yùn)動到PQ處的 時間t。

①木板的加速度可以用d、t表示為a=_______;
②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn),確定加速度a與彈簧秤示數(shù)的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是_________;

③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點(diǎn)是________。

A.可以改變滑動摩擦力的大小 B.可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
C.可以比較精確地測出摩擦力的大小 D.可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

將一單擺裝置豎直懸于某一深度為h(未知)且開口向下的固定小筒中(單擺的下部分露出筒外),如圖甲所示。將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放,設(shè)單擺擺動過程中懸線不會碰到筒壁。如果本實(shí)驗(yàn)的長度測量工具只能測量出筒下端口到擺球球心之間的距離l,并通過改變l而測出對應(yīng)的擺動周期T,再以T2為縱軸、l為橫軸,作出T2-l圖像,則可以由此圖像得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭。

(1)如果實(shí)驗(yàn)中所得到的T2-l圖像如圖乙所示,那么對應(yīng)的圖像應(yīng)該是a、b、c中的_____________。
(2)由圖像可知,小筒的深度h=________m;當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=_________m/s2。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

研究小車勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示,其中斜面傾角可調(diào)。已知電火花式打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電的周期為T。紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖(b)所示,其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個記錄點(diǎn)未畫出。

①部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.調(diào)整傾角,使小車能夠勻速下滑
B.關(guān)閉電源,取出紙帶。
C.接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時器工作穩(wěn)定后放開小車。
D.把打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上,將紙帶穿過限位孔。
E.將小車?吭诖螯c(diǎn)計(jì)時器附近,小車尾部與紙帶相連。
F.選擇220V交流電源并接好電路
G.選擇6~8V直流電源并接好電路
H.選擇6~10V交流電源并接好電路
選擇其中必須的實(shí)驗(yàn)步驟并按正確的先后順序排列:___     ____(用字母填寫)。
②如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的周期不正常,比已知的T略大,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實(shí)際值相比       (選填:偏大、偏小或不變).
③小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=_____       ____.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。木塊從A點(diǎn)靜止釋放后,在一根彈簧作用下彈出,沿足夠長的木板運(yùn)動到B1點(diǎn)停下,O點(diǎn)為彈簧原長時所處的位置,測得OB1的距離為L1,并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W1。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)并記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù),作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象如圖乙所示。

請回答下列問題:
(i)W—L圖線為什么不通過原點(diǎn)?                                    。
(ii)彈簧被壓縮的長度LOA =          cm。

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