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在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,小盘和砝码的质量用m表示.

①当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于小盘和砝码的重力.
②某一组同学先保持小盘和砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________.

A.平衡摩擦力时,应小盘和砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=求出
③另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象分别如图A和图B所示,其原因分别是

图A:_____________________                         _______;
图B:_____________________________   ______          _____。

①m?M  ②B  ③图A:m过大(或M过小),造成m不是远小于M  图B:没有平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力

解析试题分析:①设绳子拉力为T,则对小盘及砝码,而对小车,联立得,只的当m?M时,才可以认为绳子对小车的拉力T大小等于小盘和砝码的重力;
②平衡摩擦力时,应将只让小车挂上纸带,不挂小盘和砝码,A错误;平衡摩擦力只平衡一次,改变质量时,也不再重新平衡摩擦力,B正确;实验时,先放接通打点计时器的电源开,再放手小车,C错误;测小车的加速度应通过纸带测量,不应用a=求出,D错误。
③A中,图象向下弯曲的原是不满足m?M,此时绳子拉力远小于m的重力;B中图象没过坐标原点,是由于未平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力,这时当有一定拉力时,物体才开始运动。
考点:探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在《探究加速度与力、质量的关系》实验中,某同学利用右图所示的实验装置,将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上,滑块置于长木板上,并用细绳跨过定滑轮与托盘相连,滑块右端连一条纸带,通过打点计时器记录其运动情况.开始时,托盘中放少许砝码,释放滑块,通过纸带记录的数据,得到图线 a。然后在托盘上添加一个质量为 m =" 0.05" kg 的砝码,再进行实验,得到图线 b。已知滑块与长木板间存在摩擦,滑块在运动过程中,绳中的拉力近似等于托盘和所加砝码的重力之和,g取10m/s2 ,则

(1)通过图象可以得出,先后两次运动的加速度之比为                       
(2)根据图象,可计算滑块的质量为           kg。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在“测定金属的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻Rx约为3 Ω.实验室备有下列实验器材:
A.电压表V1(量程3 V,内阻约为15 kΩ)      B.电压表V2 (量程15 V,内阻约为75 kΩ)
C.电流表A1(量程3 A,内阻约为0.2 Ω)       D.电流表A2 (量程600 mA,内阻约为1 Ω)
E.变阻器R1(0~100 Ω,0.6 A)               F.变阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A)
G.电池E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)      H.开关S,导线若干
①为提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材除G、H外,还有_。(填选项代码)
②为减小实验误差,应选用下图中___ (填“A”或“B”)为该实验的电路图。此接法的测量值    真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。

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为了描绘标有“3V,0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡电压能从零开始变化.所给器材如下:
A.电流表(0~200mA,内阻0.5Ω)  
B.电流表(0~0.6A,内阻0.01Ω)
C.电压表(0~3V,内阻5kΩ)      
D.电压表(0~15V,内阻50kΩ)
E.滑动变阻器(0~10Ω,0.5A)       
F.滑动变阻器(0~1kΩ,0.1A)
G.电源(3V)                     
H.电键一个,导线若干.
(1)为了完成上述实验,实验中应选择的仪器是________________.(2分)
(2)在Ⅱ卷的虚线框中画出完成此实验的原理图,并将实物按电路图用导线连好.(4分)

(3)(2分)此实线描绘出的I—U图线是             (填“曲线”.“直线”),其原因是_______________________________________________________________________.

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如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后L3消耗的电功率为__________W ,L2的电阻为__________Ω.

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为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线。
(2)完成下列填空:
①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2


③图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。

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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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(8分)如图为“用位移传感器、数据采集器等仪器研究加速度和力的关系”的实验装置。
 
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重力作为_______,用DIS(数字化信息系统)测小车的加速度。
(2)改变所挂钩码的数量,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(如图所示)。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________________________。
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________。

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

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

如图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示.

(1)OD间的距离为________cm.
(2)下图是根据实验数据绘出的x-t2图线(x为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,其大小为________m/s2(保留三位有效数字).

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