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在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车拖动的纸带上打出的点计算出。

(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系,应该作a与__________的图象.

(3)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-图线如图所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?______________
m<<M         拉力F(两个人用的盘及盘中砝码的质量用m不同)

试题分析:本实验中,用钩码重力充当小车的合外力,其前提条件是钩码质量远远小于小车质量。根据牛顿第二定律,在F一定情况下,am乘积一定,即a与成正比。
点评:本题考查了牛顿第二定律的验证方法。考察了控制变量法以及如何处理合外力的方法。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中,图中上下两层水平轨道光滑。实验时把两小车前端细线所挂砝码盘和砝码的重力作为小车所受的拉力,通过控制装置使小车同时开始运动,然后同时停止。

(1)安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使细线       ;实验时,为了减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量       小车的质量。(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)
(2)本实验通过比较小车的位移来比较小车的加速度的大小,能这样比较理由是       
(填入正确选项的序号)
①两小车运动时间相同,加速度与位移成反比
②两小车运动时间相同,加速度与位移成正比
③两小车运动位移相同,加速度与时间成正比
④两小车运动位移相同,加速度与时间成反比

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1)某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验,如图所示是他正要释放小车时的情形,该图中有几点存在不妥,请提出改进的几点建议。

1                                              
2                                              
(2)为了消除小车与水平木板之问摩擦力的影响应采取做法是(      ) 
A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(3)若在实验过程没有平衡摩擦力,图中纵坐标a是小车的加速度,横坐标F是细线作用于小车的拉力。下列图像选项中正确的是(      )

下图为改进后某次实验得到的纸带,其中ABCDE为计数点,而且每个计数点之间还有四个点未画出,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车在C的速度大小为       m/s,小车的加速度大小为       m/s2.(结果保留二位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(12分)如图所示,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移—时间(x-t)图象和速率—时间(v-t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.(取重力加速度g="9.8" m/s2,结果保留一位有效数字).

(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如下图实所示.从图线可得滑块A下滑时的加速度a =      m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响         .(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)

(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变         可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;通过改变          可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系.
(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的x-t图线如下图实所示.图线不对称是由于       造成的,通过图线可求得滑块与滑板间的动摩擦因数=         .

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示,数值的单位是mm;图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点.设重物的质量为1kg,当地重力加速度g=9.8m/s2.( 结果均取3位有效数字)

(1)重物从开始下落到计时器打B点时,减少的重力势能△EP减           =_____________J;
(2)当计时器打B点时,重物的速度vB=___________m/s;
(3)若求得重物下落到计时器打B点时增加的动能△Ek ,发现△EP减       和△Ek增         并不严格相等,则产生误差的主要原因是_____________________________________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在探究加速度与力、质量的关系时涉及到3个物理量,一般的物理实验研究中只能研究一个量和另一个量之间的关系,因此本实验采用了       法,分2
步进行研究:
(1)当         不变时,研究             之间的关系。
(2)当         不变时,研究             之间的关系。
实验得出结论的是                                                

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(12分)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,A点与刻度尺1cm处对齐,从图中读出A、B两点间距s=          cm; C点对应的速度是       m/s;物体的加速度约为         m/s2。(计算所得结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在利用电磁打点计时器(所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)某同学用如图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离为68.97cm,点A、C间的距离为15.24cm,点C、E间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.80,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为________J,重力势能的减少量为________J.(结果精确到小数点后两位)


(2)由于阻力的作用,导致加速度发生变化,利用该装置可以测量重锤下落的加速度a= _    .

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在《验证机械能守恒定律》的实验中,(1)有下列器材可供选择:铁架台,电磁打点计时器,复写纸,纸带,天平,秒表,导线,其中不必要的器材是        ,还缺少的器材是        
(2)关于本实验的操作,以下说法错误的是:        
A.实验时,应先松开纸带使重锤下落,再接通电源
B.选点迹清晰,且第1、2两点间间距接近2mm的纸带进行测量
C.必须用天称出重锤的质量,以便计算锤的动能和重力势能
D.为了减少实验误差,重锤的质量应大些,体积尽量小些

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