[题目]如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系的实验装置简图.A为小车.B为打点计时器.C为装有砂的砂桶.D为一端带有定滑轮的长方形木板.实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力.小车运动加速度a可由纸带求得．(1)若实验仪器为电火花计时器.下列关于其工作电压判断正确的是．A．交流电源6V B� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动加速度a可由纸带求得．

（1）若实验仪器为电火花计时器，下列关于其工作电压判断正确的是_____．

A．交流电源6V B．直流电源6V C．交流电源220V D．直流电源220V

（2）图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出）．已知打点计时器所使用电源的频率为50Hz，用毫米刻度尺测得：AB=0.60cm，AC=1.60cm，AD=3.00cm，AE=4.80cm，AF=7.00cm，AG=9.60cm．

根据上图可知，打下E点时小车的速度为_______m/s．小车的加速度为_______m/s2．（计算结果均保留两位有效数字）

（3）另一同学保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图丙，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是___________．

（4）若实验中将小车换成滑块，将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ．要测出动摩擦因数μ，需要测量的物理量有_______；实验测得的动摩擦因数μ比真实值______（填“大”或“小”）．

【答案】C 0.20 0.40 实验前未平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足或平衡摩擦力时木板倾角过小）砂和砂桶的总质量m、木块的质量M、以及对应的加速度a 大

【解析】

(1)[1]电火花打点计时器使用220V的交流电源,所以C正确的.

(2)[2]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可知E点的瞬时速度：

[3]根据逐差法即公式：

得小车的加速度：

代入数据解得

(3)[4]在图丙中，当加速度a为零时，F不等于零，可以知道实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.

(4)[5][6]设滑块的质量为M,砂和砂桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m：

对M：

计算得出：

而实验中是将砂和砂桶的重力mg近似等于绳的拉力，所以测得的动摩擦因数：

所以需要测量的物理量有：砂和砂桶质量m、木块的质量M、以及对应的加速度a；对比与可知测得的动摩擦因数μ比真实值偏大.

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①根据实验步骤和上述已知数据，可得ON长度为__________。

②若两小球均看成质点，以两球为系统，通过计算得系统机械能___________（填“守恒”或“不守恒”），可以得出两球的碰撞是____________碰撞。（填“弹性”或“非弹性”）

(2)乙同学改装如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点为________________；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为____________和__________。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测物理量满足表达式__________________时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒。

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（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是_____．

（2）本实验采用的科学方法是_____．

A．理想实验法 B．等效替代法

C．控制变量法 D．建立物理模型法

（3）某同学在做该实验时有下面的一些想法，其中不正确的是_____．

A．拉橡皮条的细绳要长一些，且必须等长

B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行

C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些

D．拉力F1和F2的夹角越大越好

（4）为提高实验结论的可靠性，在多次实验时，结点O的位置_____（填“可以”或“不可以”）变动．

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