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    某同学设计了如图S4－3所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一块合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距d.开始时将木板置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到Q处的时间t.

    图S4－3

    (1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝________________________________________________________________________；

    为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)__________．

    (2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系．图S4－4中能表示该同学实验结果的图象是________．

    A　　　　　　B　　　　　C　　　　　D

    图S4－4

    (3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是__________．

    A．可以改变滑动摩擦力的大小

    B．可以更方便地获取多组实验数据

    C．可以比较精确地测出摩擦力的大小

    D．可以获得更大的加速度以提高实验精度

     [答案] (1)　保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值

    (2)D　(3)BC

    [解析] (1)由d＝at2得a＝.

    (2)由牛顿第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝－，此实验中弹簧测力计的示数即为细绳的拉力，不需要满足矿泉水瓶和水的质量远远小于木板的质量，图线不会弯曲．

    (3)由于水的质量可以几乎连续变化，所以可以比较精确地测出摩擦力的大小，可以方便地获取多组实验数据，选项B、C正确．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：

    ①下面叙述正确的是
    BD
    BD
    ．
    A、应该用天平称出物体的质量．
    B、应该选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带．
    C、操作时应先放纸带再通电．
    D、打点计时器应接在电压为4～6V的交流电源上．
    ②有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，重锤，低压交流电源，导线，电键，天平．其中不必要的器材有
    天平
    天平
    ；缺少的器材是
    刻度尺
    刻度尺
    ．
    ③实验中用打点计时器打出的纸带如图所示，其中，A为打下的第1个点，C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点（其他点未标出）．C、D、E、F到A的距离分别为s1，s2，s3，s4，重锤的质量为m，电源的频率为f，实验地点的重力加速度为g．根据以上条件写出：打下D点时重锤速度表达式v=
    1
    2
    f（
    S
     
    3
    -
    S
     
    1
    ）
    1
    2
    f（
    S
     
    3
    -
    S
     
    1
    ）
    ，重锤重力势能减少量表达式△Ep=
    mg
    S
     
    2
    mg
    S
     
    2
    ，重锤动能增加量表达式△Ex=
    1
    8
    m
    f
    2
     
    (S
     
    3
    -S
     
    1
    )
    2
     
    1
    8
    m
    f
    2
     
    (S
     
    3
    -S
     
    1
    )
    2
     
    ． （用s1，s2，s3，s4，m，f，g等字母表达）
    （2）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．
    ①试验时，应先将电阻箱的电阻调到
    最大值
    最大值
    ．（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）
    ②改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是
    2
    2
    ．（选填“1”或“2”）
    方案编号 电阻箱的阻值R/Ω
    1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0
    2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0
    ③根据实验数据描点，绘出的
    1
    U
    -R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在
    1
    U
    坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=
    1
    kR
     
    0
    1
    kR
     
    0
    ，内阻r=
    b
    k
    -R
     
    0
    b
    k
    -R
     
    0
    （用k、b和R0表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图S4－7甲为实验装置简图．(交流电的频率为50 Hz)

    　　　　　　甲　　　　　　　　乙

    图S4－7

    (1)如图乙所示为某次实验得到的纸带，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)

    (2)保持沙和沙桶质量不变，改变小车质量 m，分别得到小车加速度a与质量 m及对应的数据如下表：

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    小车加速度

    a/m·s－2

    1.90

    1.72

    1.49

    1.25

    1.00

    0.75

    0.50

    0.30

    小车质

    量m/kg

    0.25

    0.29

    0.33

    0.40

    0.50

    0.71

    1.00

    1.67

    /kg－1

    4.00

    3.45

    3.03

    2.50

    2.00

    1.41

    1.00

    0.60

    请在如图S4－8所示的坐标纸中画出a－图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________________．

    图S4－8

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图S4－7甲为实验装置简图．(交流电的频率为50 Hz)

     (1)如图乙所示为某次实验得到的纸带，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)

    (2)保持沙和沙桶质量不变，改变小车质量 m，分别得到小车加速度a与质量 m及对应的数据如下表：

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    小车加速度

    a/m·s－2

    1.90

    1.72

    1.49

    1.25

    1.00

    0.75

    0.50

    0.30

    小车质

    量m/kg

    0.25

    0.29

    0.33

    0.40

    0.50

    0.71

    1.00

    1.67

    /kg－1

    4.00

    3.45

    3.03

    2.50

    2.00

    1.41

    1.00

    0.60

    请在如图S4－8所示的坐标纸中画出a－图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________________．

    　　　　　　甲　　　　　　　　乙

    图S4－7

    图S4－8

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    科目：高中物理 来源：2011年黑龙江省牡一中高三上学期期中考试物理卷 题型：填空题

    如图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．图（a）为实验装置简图，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等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带求得．

    【小题1】图(b)为实验得到的纸带, 图中所示S1、S2、S3、S4、S5、S6已测出，已知交流电的频率为f，则求小车加速度的表达式为          ；
    【小题2】保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的 数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图（c）坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系并作出图线；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是      ；


    【小题3】保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，某同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图（d），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是                ；
    【小题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. 实验中认为细绳对滑块拉力F等于砂和砂桶总重力，则要测出动摩擦因数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“偏大”或“偏小”）.

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