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如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.

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(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=______mm.

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(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是______;
(3)下列不必要的一项实验要求是______.(请填写选项前对应的字母)
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调节水平
D.应使细线与气垫导轨平行
(4)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出______图象.(选填“t2-F”、“
1
t
-F
”或“
1
t2
-F
”).
(1)由图知第6条刻度线与主尺对齐,d=2mm+6×0.05mm=2.30mm;
(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度.
根据运动学公式得若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L
(3)A、拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故A正确;
B、应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故B错误
C、应将气垫导轨调节水平,使拉力才等于合力,故C错误
D、要保持拉线方向与木板平面平行,拉力才等于合力,故D错误;
故选A.
(4)由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有:v2=2as,
v=
d
t
,a=
F
M

d2
t2
=2
F
M
L
所以研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出
1
t2
-F
图象.
故答案为:(1)2.30  (2)遮光条到光电门的距离L
(3)A(4)
1
t2
-F
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(天津卷带解析) 题型:问答题

(1)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段已经完成。设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,已知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a=      ,线速度v=       
(2)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。

①下列做法正确的是                ,(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量                  木块和木块上砝码的总质量。(填“远大于”、“远小于”或“近似等于“)
③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为mm,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μμ,由图可知,m        mμ      μ。(填“大于”、“小于”或“等于”)

(3)要测绘一个标有“3V  0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);
电流表(量程为0250mA,内阻约5Ω);
电压表(量程为03V,内阻约3kΩ);
电键一个、导线若干。
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的      (填字母代号)。
A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
②实验的电路图应选用下列的图            (填字母代号)。

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是                  W。

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(天津卷解析版) 题型:简答题

(1)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段已经完成。设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,已知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a=      ,线速度v=       

(2)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。

①下列做法正确的是                ,(填字母代号)

A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上

C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源

D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度

②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量                  木块和木块上砝码的总质量。(填“远大于”、“远小于”或“近似等于“)

③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为mm,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μμ,由图可知,m        mμ      μ。(填“大于”、“小于”或“等于”)

(3)要测绘一个标有“3V  0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有:

电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);

电流表(量程为0250mA,内阻约5Ω);

电压表(量程为03V,内阻约3kΩ);

电键一个、导线若干。

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的      (填字母代号)。

A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)

B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)

②实验的电路图应选用下列的图            (填字母代号)。

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是                  W。

 

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(1)他在同一坐标分别作出U1-I、U2-I图线,则所作的直线斜率较大的是______________;
(2)定值电阻R0的计算表达式是:R0=______________(用测得的物理量表示),若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得R0值______________(填“大于”“等于”或“小于”)实际值;
(3)同学乙说:“在甲学所用的实验器材中,如果知道电流表的内阻rA,就能少用一个电压表测出电动势、内阻以及R0的值。请你在虚线框中画出乙同学设想的电路图,并写出简单实验步骤和E、rA、R0三个物理量的计算式。

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同步练习册答案