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(8分)用图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

小车放在木板上,小车前端系一条细绳,绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘,盘中可放重物,在实验中认为小盘和重物所受的重力等于小车做匀加速运动的力。
(1)实验中把木板一侧垫高的目的是____________________,为达到上述目的需调节木板倾斜度,使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做_______________________运动。
(2)在探究加速度与力的关系时,图乙为某次实验中打出的纸带,打点计时器的电源频率为50Hz,则加速度a=______________________m/s2
(3)在探究加速度与质量的关系时,某同学把实验得到的几组数据描点并画出如图丙所示曲线。为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系,请你根据图丙数据在图丁中建立合理坐标,并描点画线。
(1)补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力(答“平衡阻力”等也正确)(1分)、匀速直线(1分);(2)0.79(2分);(3)如下图所示(4分)

试题分析:(1)由于小车下滑时一定受到木板对它的摩擦力的作用,要使小盘和重物所受的重力等于小车做匀加速运动的力,就必须利用小车的重力将这个摩擦力平衡掉,故把木板一侧垫高;只有当小车在不受到牵引力时在木板上做匀速直线运动,就说明小车的重力将小车受到的摩擦力平衡掉了;
(2)由纸带上的信息可知,(2.63-1.05)×0.01m=2a(5T)2,将T=0.02s代入解之得,加速度a=0.79m/s2
(3)由丙图可知,a与m的图像关系大致是双曲线的样子,可能成反比例,为了更确定其关系,我们不妨做一下a与1/m的图像,如果其图像是一条过原点的直线,则a与m一定成正比,设计的图像如图所示。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(18分)(1)用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”
①下列物理量需要测量的是        、通过计算得到的是        (填写代号)
A.重锤质量     B.重力加速度
C.重锤下落的高度   D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图b是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式        ,动能增量的表达式        .由于重锤下落时要克服阻力做功,所以该实验的动能增量总是        (填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减小量.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学用如图(甲)所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每隔两个计时点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如图(乙)所示.

该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:由……,取平均值g="8.667" m/s2;
方法B:由取平均值g="8.673" m/s2
从数据处理方法看,选择方法__________(“A”或“B”)更合理,这样可以减少实验的__________误差(“系统”或“偶然”)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在使用10分度游标卡尺和螺旋测微器测量某一工件的长度和厚度时,两仪器上的示数如图 (a)、(b)所示.则测量仪器的读数分别为(a)     cm、(b)      mm.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

用如下图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。实验时,小盘和砝码牵引小车,使小车做初速度为零的匀加速运动。

(1)此实验中可以不测量小车加速度的具体值,原因是                         
A.探究的是加速度与其他量之间的比例关系
B.运动时间相同,速度与加速度成正比,比较末速度即可。
C.位移相同,加速度与时间的平方成反比,比较运动时间即可
D.运动时间相同,位移与加速度成正比,比较位移即可。
(2)通过改变              ,就可以改变小车所受的合力。
(3)在探究加速度与质量关系时,以a为纵坐标、______为横坐标作图象,这样就能直观地看出二者关系。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(10分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,增加砝码盘中砝码的质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答下列问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的一条纸带如下图所示,可求得小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位小数)

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,
次数
1
2
3
4
5
砝码盘中砝码的重力F/N
0.10
0.20
0.29
0.39
0.49
小车的加速度
a/(m·s-2)
0.88
1.44
1.84
2.38
2.89
他根据表中的数据画出a-F图象(如左图).造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是
________________________________________________________________________,

从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________________________,其大小为  ________ .

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了如图所示的一套装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙.当滑块连上纸带,沙桶中不放沙子时,释放沙桶,滑块不动。要完成该实验,你认为:

(1)还需要的实验器材有                   
(2)实验时首先要做的步骤是          ,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是                  
(3)在上述的基础上,某同学测得滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,测得此时沙和沙桶的总质量m.接通电源,释放沙桶,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为      (用题中的字母表示,已知重力加速度为g).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置。实验步骤如下:

(a)把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器;
(b)改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力。接通电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
(c)用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连;
(d)接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点, 测出x、x1、x2(如图乙所示),查得打点周期为T。回答下列问题:
(1)判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是                     
(2)本实验还需直接测量的物理量是:                (用相应的符号表示) ;
(3)探究结果的表达式是               (用相应的符号表示)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时打出的纸带如图5所示,每两点之间还有四点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz(答案保留三位有效数字)

① 打4号计数点时纸带的速度v4 =           
② 0—6点间的加速度大小为a =         

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