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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

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.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“验证牛顿运动定律”的实验中,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后拖动的纸带打上的点计算出.
(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总重力.
(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.为了比较容易地归纳出加速度a与质量M的关系,应该作a与___________的图象.下图是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ,则小车运动的加速度a=_______m/s2.

(3)保持小车和数字测力计的总质量一定,改变钩码的质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.请同学们根据测量数据描出的点作出a—F图象(图在答卷纸上),并根据测量数据作出的a-F图线,说明实验过程中可能存在的问题是______.

(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F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?        

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(10分)某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方。系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h,由静止释放后,系统开始运动。当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间。

⑴若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v=        
⑵若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证下面     (填正确选项的序号)等式成立,即可验证牛顿第二定律;
A.mg=
B.mg=
C.mg=(2M+m)
D.mg=(M+m)
⑶本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需要             
⑷若Mm,改变金属片C的质量m,使物体B由同一高度落下穿过圆环,记录各次的金属片C的质量m,以及物体B通过Pl、P2这段距离的时间t,以mg为横轴,以      (填“t2”或“”)为纵轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(10分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,打点计时器固定在斜面上.滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图所示.下图是打出的纸
带一段


①已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,选A、B、C……等7个点为计数点,且
各计数点间均有一个点没有画出,如图所示.滑块下滑的加速度的大小a=_______m/s2.
②为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度L
B.木板的末端被垫起的高度h
C.木板的质量m1
D.滑块的质量m2
E滑块运动的时间t
③滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为
g).与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个结论______________________________________________________.

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科目:高中物理 来源:不详 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:不详 题型:实验题

(4分)“验证牛顿运动定律”实验装置如图甲所示。
(1)用砝码盘和砝码所受的总重力作为小车所受的合外力,在保持小车总质量不变的情况下,改变所放砝码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线如图乙所示。此图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 ________。(填选项前的字母)
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大

(2)如图丙所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出,计时器打点的时间间隔为0.02s。由此可求得小车的加速度a=__________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

一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴,某同学决定测量雾滴的喷射速度,他采用如图1所示的装置,一个直径为d=40cm的纸带环, 安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线,如图1所示.在转台开始转动达到稳定转速时,向侧面同样开有狭缝B的固定纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至与狭缝B正对平行时,雾滴便通过狭缝A匀速运动打在纸带的内侧面留下痕迹(若此过程转台转过不到一圈).将纸带从转台上取下来,展开平放,并与毫米刻度尺对齐,如图2所示.


(1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为,则从图2可知,其中速度最大的雾滴到标志线的距离S=     cm,
(2)如果转台转动的周期为T,则这些雾滴喷射速度的计算表达式为v0=      (用字母表示);
(3)如果以纵坐标表示雾滴的速度V0,横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数,画出v0-图线,如图3所示,则可知转台转动的周期为    s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图甲所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、__________(填测量工具)和________电源(填“交流”或“直流”).
(2)在正确操作情况下,需要垫起木板的一端平衡摩擦,平衡摩擦时,平衡摩擦的目的是使合外力对小车做功等于       。实验时打在纸带上的点并不都是均匀的,如图乙所示.为了测量小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答,并用字母表示).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在频率为的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图乙所示,选取纸带上打出的连续4个点,各点距起始点O的距离分别为,已知重锤的质量为,当地的重力加速度为,则:

①从打下起始点到打下点的过程中,重锤重力势能的减少量为        ,重锤动能的增加量为         
②若,且测出,可求出当地的重力加速度            

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