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(Ⅰ)某研究性学习小组为“探究加速度与力、质量的关系”独力设计了如图甲所示的实验装置。已知小车质量为m1,砝码和盘的质量为m2,除了装置图中所给的器材外,另外备有垫木、复写纸、电键及导线若干。

(1)除了上面涉及的实验器材外,本次实验还缺少的器材有            
(2)保持m1不变,改变m2的大小,小明同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图象如图乙所示,该图线不通过坐标原点,最可能的原因是:                 
(3)如图丙所示为某次实验得到的一条纸带,相邻计数点间还有四个点没有画出。AB、CD计数点之间的距离已测出,由于疏漏B、C两计数点之间的距离忘记了标注,根据纸带上现有的数据情况,可计算出小车运动的加速度为         m/s2(交流电的频率为50Hz,结果保留两位有效数字)
(4)在探究加速度与力的关系实验中,要尽可能保证a-F图象是一条直线,需要控制的条件是__________________________________。

(1)交流电源(或答学生电源)和刻度尺(2分);  (2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(2分);  (3)0.52(2分); (4)小车质量m1远大于砝码和盘的质量m2(或答m1 >>m2)(2分)

解析试题分析:(1)从图中所给器材和题目中所给器材可知,还缺少的器材是:是打点计时器工作的交流电源,纸带打出来后测量长度的刻度尺。(2)从图中可知,在提供了一定的拉力后加速度仍然为0,说明有摩擦力与拉力平衡,即没有平衡好摩擦力。(3)据题意,相邻计数点之间时间间隔为T=0.1s,加速度为:,则。(4)为了保证图像是一条过原点的直线,需要使小车质量远大于砝码和盘的质量之和,因为在中当时有,加速度为
考点:本题考查探究小车加速度与质量和拉力关系。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题:

(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的           (填正确答案标号)。

A.小球的质量m B.小球抛出点到落地点的水平距离s 
C.桌面到地面的高度h D.弹簧的压缩量△x E.弹簧原长l。 
(2).用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=            。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出,如果h不变m增加,s-△x图线的斜率会    (填“增大”、“减小”或“不变”);由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的    次方成正比。

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(10分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F及质量m关系的实验,图甲为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)

⑴若取小车质量M=0.4kg,改变砂桶和砂的质量m的值,进行多次实验,以下m的值不合适的是   

A.m1=5g B.m2=1kg C.m3=10g D.m4=400g
⑵图乙为某实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为       m/s2;(保留两位有效数字)
⑶为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先                  ,该操作是否成功的判断依据是                                                            

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。

(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是     
A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B.实验操作时要先放小车,后接通电源
C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好
D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有            
(3)如下图所示,为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系。已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量,另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来                           

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如图所示为研究匀变速直线运动的实验中所选用的一段打点纸带,打点计时器的打点周期为0.02秒。在实验得到的纸带上确定七个计数点A、B、C、D、E、F、G,每两个相邻的计数点之间还有四个点没有画出,测得AB间的距离为="3.61cm" ,BC间的距离为=4.41cm, CD间的距离为=5.20cm,DE间的距离为=5.99cm(计算结果保留三位有效数字)

① D点的瞬时速度=           m/s;
②小车的加速度           m/s2

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(共6分)某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
由这些已知数据计算(结果均要求保留3位有效数字):
①该匀变速直线运动的加速度a=   m/s2
②与纸带上D点相对应的瞬时速度v=   m/s。

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一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置,并将小球的位置编号,得到的照片如图所示.由于底片保管不当,其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s,则利用该照片可求出:小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________m/s,能求出4的具体位置吗?_________ (填“能”或“不能”).求解方法是:___________________________ (不要求计算,但要说明过程).

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(1)目前实验室用的误差较小的打点计时器是       计时器,使用             电源,若频率为50Hz,每隔         s打一个点。
(2)在 “研究匀变速直线运动”的实验中, 将器材安装完毕后,将小车      (填“靠近”或“远离”)打点计时器,然后          ,再           便得到了图中的纸带,纸带上两相邻计数点之间还有4个点未画出,交流电源的周期为T="0.02" s,其中S1=7.05cm,S2=7.68cm,S3="8.33cm" ,S4=8.95cm,S5=9.61cm,S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是           m/s,小车运动的加速度计算表达式为              ,加速度的大小是             m/s2(计算结果保留两位有效数字)。

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(1)如图所示,在“探究功与速度变化的关系”的实验中,下列做法能够实现橡皮筋对小车做功整数倍变化的是(  )

A.释放小车的位置等间距的变化
B.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的伸长量依次加倍
C.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的长度依次加倍
D.增加相同橡皮筋的条数,使小车每次从同一位置释放
(2).某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端,在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是(  )
A.始终是均匀的   B.先减小后增大
C.先增大后减小  D.先增大后均匀不变

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