4.某同學(xué)用如圖甲裝置探究“勻變速直線運動中加速度與物體受合力的關(guān)系”,用拉力傳感器記錄小車運動時受到拉力的大小,通過改變鉤碼個數(shù)可以使小車在不同拉力下做勻變速直線運動.

(1)第2次重復(fù)實驗中打下的如圖乙的紙帶,但不小心把其中一段撕斷,圖丙中的哪一段可能是從圖已紙帶中撕下的B;(圖中相鄰兩計數(shù)點間有4個點未畫出)

(2)打圖乙紙帶時,小車經(jīng)過計數(shù)點1的瞬時速度是0.427 m/s,小車的加速度大小是2.44m/s2;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(3)將多次實驗數(shù)據(jù)計入表中,在圖丁所示的坐標(biāo)紙上作出a-F關(guān)系圖線.(該坐標(biāo)紙上已畫出理論圖線)
次數(shù)F(N)a(m/s2
10.601.62
21.04
31.703.85
42.425.05
52.785.95
(4)對比實驗結(jié)果與理論計算得到的關(guān)系圖線,造成上述偏差的原因是平衡摩擦力過大或拉力傳感器讀數(shù)偏。

分析 (1)根據(jù)勻變速直線運動的特點:相鄰的時間間隔位移之差相等,判斷哪段是從乙上撕下的;
(2)根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上1點時小車的瞬時速度大。鶕(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大;
(3)利用描點法可正確畫出圖象;
(4)對比實際與理論圖象可知,有外力時還沒有加速度,由此可得出產(chǎn)生偏差原因.

解答 解:(1)根據(jù)勻變速直線運動的特點(相鄰的時間間隔位移之差相等)得出:
x45-x12=2(x12-x01)=2×(5.44-3.00)=4.88cm,
得:x45=4.88+5.44cm=10.32cm,故B正確.
故選:B
(2)根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度得:${v}_{1}=\frac{{x}_{02}}{2T}=\frac{0.03+0.0544}{0.2}=0.427m/s$,
根據(jù)運動學(xué)公式△x=aT2得a=$\frac{0.0544-0.03}{0.01}=2.44m/{s}^{2}$,
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),得出圖象如圖所示

(4)對比圖象可知,實際圖象沒有過原點而是和縱坐標(biāo)有交點,造成原因為平衡摩擦力過大或拉力傳感器讀數(shù)偏。
故答案為:(1)B;(2)0.427,2.44;(3)如圖所示;(4)平衡摩擦力過大或拉力傳感器讀數(shù)偏。

點評 明確實驗原理,正確進(jìn)行誤差分析和數(shù)據(jù)處理是對學(xué)生學(xué)習(xí)實驗的基本要求,同時掌握勻變速直線運動基本公式的應(yīng)用,要加強這方面的訓(xùn)練.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列說法中正確的是( 。
A.任何一個物體,一物體定既是受力物體,也是施力物體
B.只有有生命的物體才會施力,無生命的物體只能受到力,不會施力
C.同學(xué)甲用力把同學(xué)乙推倒,說明只是甲對乙有力的作用,乙對甲沒有力的作用
D.在幾組力的圖示中,長的線段所對應(yīng)的力一定比短的線段所對應(yīng)的力大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,清洗樓房玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中,工人及其裝備的總質(zhì)量為G,懸繩與豎直墻壁的夾角為α,懸繩對工人的拉力大小為F1,墻壁對工人的彈力大小為F2,若增加懸繩的長度使工人緩慢下移,則(玻璃與人的摩擦不計)(  )
A.F1減小,F(xiàn)2減小B.F1增大,F(xiàn)2減小
C.F1與F2的合力變大D.F1與F2的合力不變

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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.在實驗中認(rèn)為細(xì)線對小車?yán)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)本實驗應(yīng)用的實驗方法是A
A.控制變量法       B.假設(shè)法      C.理想實驗法        D.等效替代法
(2)實驗過程中,電火花計時器應(yīng)接在交流(選填“直流”或“交流”)電源上.調(diào)整定滑輪,使細(xì)線與長木板平行
(3)圖(b)是實驗中獲取的一條紙帶的一部分,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(biāo)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=0.50 m/s2.(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(4)在“探究加速度與力的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,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(biāo)原點,試分析圖線不通過坐標(biāo)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:選擇題

19.一帶正電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動,其電勢能EP隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0-x2段是對稱的曲線,x2~x3段是直線,則下列說法正確的是( 。
A.x1處電場強度為零
B.0~x1段的場強方向與x軸的正方向相反
C.粒子在0-x2段做勻變速運動,x2~x3段做勻速直線運動
D.x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1>φ2>φ3

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某同學(xué)驗證物體質(zhì)量一定時加速度與合力的關(guān)系,實驗裝置如圖1.主要思路是,通過改變懸掛裝有砂的砂桶(總質(zhì)量為m)的質(zhì)量,改變小車所受拉力,并測得小車的加速度.將每組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點、畫線,觀察圖線特點.
(1)實驗中應(yīng)該滿足:砂桶的質(zhì)量m和小車質(zhì)量M的關(guān)系為:m遠(yuǎn)小于M.
(2)如圖2為本實驗中得到的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔T=0.10s,其中d1=3cm,d2=7.5cm,d3=13.5cm.計算物體通過1計數(shù)點的速度v1=0.375m/s;加速度大小a=1.50m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

(3)某同學(xué)在探究a與F的關(guān)系時,把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車的合外力F,作出a-F圖線如圖3所示,試分析圖線不過原點的原因是平衡摩擦力時木板傾角太大.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.1932年,勞倫斯和利文斯頓設(shè)計出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如圖所示,置于真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可以忽略不計,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直.A處粒子源產(chǎn)生初速度不計、質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,粒子在狹縫中被加速,加速電壓為U,加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力影響,則關(guān)于回旋加速器,下列說法正確的是( 。
A.帶電粒子每一次通過狹縫時獲得的能量不同
B.D形盤的半徑R越大,粒子離開回旋加速器時獲得的速度越大
C.交變電源的加速電壓U越大,粒子離開回旋加速器時 獲得的速度越大
D.帶電粒子每一次在磁場中運動的時間相同

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.冰面對溜冰運動員的最大摩擦力為運動員重力的k倍,在水平冰面上沿半徑為R的圓周滑行的運動員,若依靠摩擦力充當(dāng)向心力,求安全速度最大為多少?

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14.如圖所示為汽車的速度計,某同學(xué)在汽車中觀察速度計指針位置的變化,開始時指針在圖甲所示的位置,經(jīng)過7s后指針指在圖乙所示的位置,若此過程中汽車作勻變速直線運動,則這7s內(nèi)汽車的位移最接近( 。
A.40mB.60mC.80mD.100m

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同步練習(xí)冊答案