7.某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,將細繩一端拴在小車上,另一端繞過定滑輪,掛上適當?shù)你^碼,使小車在鉤碼的牽引下運動,以此探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.此外還準備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等.組裝的實驗裝置如圖1所示.

(1)若要完成該實驗,必需的實驗器材還有哪些刻度尺、天平.
(2)實驗開始時,他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度,使牽引小車的細繩與木板平行.他這樣做的目的是D.
A.避免小車在運動過程中發(fā)生抖動
B.可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰
C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動
D.可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力
(3)實驗中要進行質(zhì)量鉤碼總質(zhì)量m和小車M的選取,以下最合理的一組是C
A.M=200g,m=10g、20g、30g、40g、50g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g
C.M=400g,m=10g、20g、30g、40g、50g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g
(4)圖2是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出.量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為:xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm、xEF=5.91cm、xFG=6.34cm.已知打點計時器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度a=0.42m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

分析 (1)根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量,從而確定還需要的器材.
(2)根據(jù)操作步驟中的注意事項逐項分析,得出正確的答案.
(3)為了使得鉤碼的總重力等于細繩的拉力,要滿足鉤碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量.
(4)根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量,運用逐差法求出小車的加速度.

解答 解:(1)砝碼和小桶的質(zhì)量以及小車和鉤碼的總質(zhì)量需要用天平測量;利用紙帶求加速度時需要用刻度尺測量紙帶上點與點之間的距離,
故還需要的工具是:天平、刻度尺
(2)實驗開始時,先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度,使牽引小車的細繩與木板平行.這樣做的目的使得平衡摩擦力后細繩的拉力等于小車的合力,
故選:D.
(3)重物加速下滑,處于失重狀態(tài),其對細線的拉力小于重力,設(shè)拉力為T,根據(jù)牛頓第二定律,有
對重物,有:mg-T=ma
對小車,有:T=Ma,
解得:T=$\frac{Mmg}{M+m}$,故當M>>m時,有T≈mg,故C符合要求.
(4)根據(jù)△x=aT2,運用逐差法得:a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{(5.49+5.91+6.34-4.22-4.65-5.08)×1{0}^{-2}}{0.09}$=0.42m/s2
故答案為:(1)刻度尺、天平;(2)D;(3)C;(4)0.42

點評 只要真正掌握了實驗原理就能順利解決此類實驗題目,而實驗步驟,實驗數(shù)據(jù)的處理都與實驗原理有關(guān),故要加強對實驗原理的學(xué)習(xí)和掌握.
掌握紙帶的處理方法,會通過紙帶求解瞬時速度和加速度,關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗,提出了慣性的概念,從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ).在伽利略等人的工作基礎(chǔ)上牛頓提出了慣性定律.關(guān)于慣性及慣性定律,下列說法中正確的是(  )
A.物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時物體慣性也發(fā)生變化
B.質(zhì)量相同的物體在月球和在地球上的慣性大小一樣
C.慣性定律是一個實驗定律,可用實驗直接驗證
D.慣性定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物,不可能用實驗直接驗證

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖所示,質(zhì)量60kg的人通過定滑輪拉住質(zhì)量為20kg的物體,繩與水平面成53°角.物體保持靜止,不計滑輪與繩之間的摩擦,求:(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)人所施加的拉力大;
(2)地面對人的支持力;
(3)人受地面的摩擦力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.一位同學(xué)做“探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系”實驗所測的幾組數(shù)據(jù)如下表,請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)做好分析.
彈力(F/N)0.501.001.502.00
彈簧原來長度(L0/cm)15.0015.0015.0015.00
彈簧后來長度(L/cm)16.0017.1017.9019.00
彈簧伸長量(x/cm)1.002.102.904.00
(1)算出每一次彈簧的伸長量,并將結(jié)果填在上表的空格內(nèi);
(2)在坐標圖上作出F-x圖線;
(3)寫出圖線的函數(shù)表達式(F用N作單位,x用m作單位):F=50x.
(4)該同學(xué)通過上述實驗探究的結(jié)論應(yīng)該是:在彈性限度范圍內(nèi),彈力與彈簧的形變量成正比.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示.
①打點計時器應(yīng)接入交流(填“直流”或“交流”)電源.在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如圖乙所示.計時器打點的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離(單位:cm).該小車的加速度a=0.16m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

②平衡摩擦力后,將5個相同的鉤碼都放在小車上,掛上鉤碼盤,然后每次從小車上取一個鉤碼添加到鉤碼盤中,測量小車的加速度.小車的加速度a與鉤碼盤中鉤碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表:
鉤碼盤中鉤碼總重力F(N)0.200.400.600.801.00
加速度a(m•s-20.691.181.662.182.70
請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖丙中作出a-F的關(guān)系圖象.
根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點,主要原因是未計入砝碼盤的重力.
③關(guān)于這個實驗下列說法正確的是BD
A.這套裝置可以用于驗證牛頓第一定律
B.不可能使小車獲得任意加速度
C.實驗過程中每次添加鉤碼必須重新平衡摩擦力
D.實驗過程應(yīng)保證鉤碼和鉤碼盤的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖 (a)為某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花打點計時器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板.在實驗中近似認為細線對小車拉力F的大小等于砝碼和小桶的總重力,小車運動加速度a可用紙帶上的點求得.
(1)實驗過程中,電火花打點計時器應(yīng)接在交流(選填“直流”或“交流”)電源上.調(diào)整定滑輪的高度,使細線與木板平行.
(2)圖(b)是實驗中獲取的一條紙帶的一部分,電火花打點計時器的電源頻率為50Hz,其中0、1、2、3、4是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示,打“3”計數(shù)點時小車的速度大小為0.26m/s,由紙帶求出小車的加速度的大小a=0.50m/s2.(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(3)在“探究加速度與合外力的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,當時小桶及桶中砝碼重力近似等于小車所受拉力;該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖(c)所示,該圖線不通過坐標原點,試分析圖線不通過坐標原點的原因為平衡摩擦力過度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.現(xiàn)代生活離不開電池.電子表、移動電話、汽車等許多電子產(chǎn)品,都需要配備各式各樣的電池.鋰電池是目前相同體積中容量最大的電池,廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機和筆記本電腦等設(shè)備中.如圖是京東方科技集團股份有限公司生產(chǎn)的一塊手機電池外殼上的文字說明,由此可知
(1)該電池的電動勢是多少?
(2)待機狀態(tài)下平均工作電流是多少毫安?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.下列物理量中,用比值定義法定義的是( 。
A.電場強度B.電勢C.電勢能D.電容

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖,長方體物塊B位于水平地面上,在其上方有長方體物塊A,在B上施加一水平拉力F,使A和B一起做勻速直線運動,則此時B物塊受力的個數(shù)為( 。
A.4個B.5個C.6個D.7個

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同步練習(xí)冊答案