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某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图(a)所示,相邻计数点间的时间间隔是T。

(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4,为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a =                。
(2)另有位同学通过测量,作出a-F图象,如图(b)所示,试分析:图象不通过原点的原因是:
                    ,图象上部弯曲的原因是:                                  

(1)
(2)平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力、砂和桶的质量不是远小于车的质量

解析试题分析:(1)小车做匀加速运动,故纸带上的点迹应距离越来越大,加速度可由匀变速运动的推论: 得:   
所以 
(3)根据图象可以看出当F不为零时,物体仍然没有加速度,所以图象不通过原点的原因是:没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.设加速度为a:
对小车:
对重物:
联立解得:,所以未满足砂和桶的质量m远小于小车的质量M时,当m逐渐变大时,a逐渐变小,故图象出现弯曲.所以原因是:砂和桶的质量不是远小于车的质量.
考点:本题考查研究加速度与力、质量的关系的实验,意在考查考生熟练运用学过知识处理问题分析问题的能力和识图能力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
(1)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是     
(填字母代号,双项选择)

A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(2)操作中实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。则该图的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______________。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:

A.电源E(3 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表Al (0.6 A,内阻r1=5 Ω)
C.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为1 Ω)
D.开关S,定值电阻R0
(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请完成虚线框内电路图的设计。
(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,得Rx=______________(用字母表示)。
(3)改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值。最后绘成的图像如图所示,除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外,还可以得到的结论是_______________________。当F竖直向下时,可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=______________。

(4)定值电阻R0的阻值应该选用________________。
A.1 Ω     B.5 Ω    C.10 Ω     D.20 Ω

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(6分)请把仪器的读数写在图像下方的横线上

                  cm                                   mm

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(10分)某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否 有关。实验室提供如下器材:

A.表面光滑的长木板(长度为L) 
B.小车 
C.质量为m的钩码若干个 
D.方木块(备用垫木板) 
E.米尺
F.秒表
实验过程:
第一步,在保持斜面倾角不变时,探究加速度与质量的关系。
实验中,通过向小车放入钩码来改变物体质量,只要测出小车由斜而顶端滑至底端所用时间t,就可以由公式a=________求出a。某同学记录了数据如表所示:

根据以上信息,我们发现,在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间________(填“改变”或“不改变”),经过分析得出加速度与质量的关系为_______________。
第二步,在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系。
实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角,由于没有量角器,因此通过测量出木板顶端到水平面高度h,求出倾角α的正弦值sinα=。某同学记录了高度和加速度的对应值,并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下,请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=________m/s2。进一步分析可知,光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为________________。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(11分)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω);
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω;)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ);
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A);
F.开关、导线若干;
G.小灯泡“4V、0.4A”。
请你解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是                 (填代号)。
②请将图甲中实物连接成实验电路图;

③某同学根据测得的数据,作出U—I图象如图乙中图线a所示,由此可知电源的电动势E =_______V,内阻r =_________Ω;
④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏
安特性曲线,要求测量多组实验数据,请你在答卷虚线框
内画出实验原理电路图;

⑤将④步中得到的数据在同一U—I坐标系内描点作图,得到如图乙所示的图线b ,如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为_________W。

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(10分)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻.他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图.

A.电压表V(15V,10kΩ)
B.电流表G(量程3.0mA,内阻Rg为10Ω)
C.电流表A(量程0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)
F.定值电阻R3=990Ω
G.开关S和导线若干
(1)该同学没有选用电压表是因为________;
(2)该同学将电流表G与定值电阻R3串联,实际上是进行了电表的改装,则他改装的电压表对应的量程是________V;
(3)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是________(填写器材前的字母编号);
(4)该同学利用上述实验原理图测得以下数据,并根据这些数据绘出了如上图所示的图线,根据图线可求出干电池的电动势E=________V(保留3位有效数字),干电池的内阻r=________Ω(保留2位有效数字).

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(12分)小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:
A.电压表(量程是3V,内阻是6kΩ的伏特表)
B.电压表(量程是15V,内阻是30kΩ的伏特表)
C.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5Ω的安培表)
D.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω的安培表)
F.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω),额定电流为0.6A
G.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω),额定电流为0.6A
直流电源(电动势E=3V,内阻不计)
开关、导线若干。
该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压)。

I/A
0
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
①为提高实验结果的准确程度,电流表选    ;电压表选     ;滑动变阻器选   。(以上均填写器材代号)

②请在上面的方框中画出实验电路图;
③在图(a)中描出该电学元件的伏安特性曲线;

④据图(a)中描出的伏安特性曲线可知,该电学元件的电阻随温度而变化的情况为:                                 

⑤把本题中的电学元件接到图(b)所示电路中,若电源电动势E=2.0V,内阻不计,定值电阻R=5Ω,则此时该电学元件的功率是_______W。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象.

(1)图线不过坐标原点的原因是_______________________________________;
(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填“是”或“否”);
(3)由图象求出小车和传感器的总质量为________ kg.(保留1位有效数字)

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同步练习册答案