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【题目】如图所示实验装置中,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。铅山一中高一(1)物理实验小组的同学利用该装置来完成探究牛顿第二定律的实验。

(1)打点计时器使用的电源是________(选填选项前的字母)

A.直流电源    B.交流电源

(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是________(选填选项前的字母),

A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量

在不挂重物且________(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车.若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.

A.计时器不打点 B.计时器打点

(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取ABC……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T,测得ABC……各点到O点的距离为x1x2x3……如图所示.实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点到打C点的过程中,打B点时小车的速度v___.

(4)a为纵坐标,F为横坐标,利用实验数据作出如图所示的aF图象.由此图象可得F变化的表达式为________.根据力与运动的表达式中可能包含这个因子,分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是________

(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图中正确反映aF关系的是________

ABCD

【答案】B A B a4.7F 质量 A

【解析】

(1)[1]打点计时器使用交流电源,故B正确;

(2)[2]平衡摩擦力的方法为将木板一端垫高,使得重力沿木板方向的分力与摩擦力和其他阻力平衡,使小车做匀速直线运动,故A正确;

[3]判断小车做匀速直线运动是根据纸带上相邻点间的距离相等判定,故需计时器打点,故B

(3)[4]由于小车做匀加速直线运动,B点为AC的时间中点,AC段的平均速度等于B点的瞬时速度,即

.

(4)[5]aF图象为直线,则设akFb,由题图读出b0.005,在直线上任取两个相距较远的点,可得:k≈4.7,在作图误差允许的范围内表达式可写成a4.7F.

[6]由等式两端的物理量单位可知,左侧单位m/s-2,右侧F单位为N所以k的单位为,所以与斜率有关的物理量是质量

(5)[7]设小车质量为M,以重物与小车整体为研究对象,则

mM为定值,故A正确.

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