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(1)图1是探究加速度与力、质量关系的实验示意图.根据某次实验记录的数据,作出a-F图线如图2所示,图线不经过原点的原因是______;平衡摩擦时,主要是平衡了______之间及______之间的摩擦.
(2)几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直线的原因后,重新设计了一个实验如图3所示,滑块M放在气垫导轨上,并在滑块上固定一个速度传感器,力传感器固定在另一水平台子上,分别与两台电脑相连,气垫导轨连上气泵并调成水平.多次改变钩码m的质量,由速度和力传感器可以得到多组不同的加速度a、力F的值.则下列说法中正确的是
A.由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小,可以得出a∝F的结论,图线是倾斜的直线
B.力传感器测得的力F=mg/2,在实验时应确保钩码的质量m远小于滑块的质量M
C.除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外,动滑轮C的质量是实验最大的误差来源
D.实验中测出加速度a的值不可能大于重力加速度g

解:(1)从上图中发现直线没过原点,当F=0时,a≠0,也就是说当绳子上拉力为0时,小车的加速度不为0,说明小车的重力沿斜面分力大于摩擦力,所以原因是实验前平衡摩擦力时木板倾角太大.
平衡摩擦力主要是平衡了木板和小车之间及纸带和打点计时器间的摩擦.
(2)由速度和力传感器可以得到多组不同的加速度a、力F的值,可以不计动滑轮的质量,也不需要砝码的质量要远小于小车的质量.实验中测出加速度a的值可能大于重力加速度g,故A正确;
故选A
故答案为:(1)平衡摩擦力时木板倾角太大; 小车与木板、纸带与打点计时器
(2)A
分析:(1)该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.那么小车的合力怎么改变和测量呢?为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
(2)由速度和力传感器可以得到多组不同的加速度a、力F的值,可以不计动滑轮的质量,也不需要砝码的质量要远小于小车的质量.
点评:该实验是探究加速度与力、质量的三者关系,研究三者关系必须运用控制变量法.
对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)图1甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施.若将人和座椅看成一个质点,则可简化为如图1乙所示的物理模型,其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO'转动,设绳长l=10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m,转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角θ=37°(不计空气阻力及绳重,且绳不可伸长,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求质点与转盘一起做匀速圆周运动时,绳子拉力的大小为
750N
750N
;转盘角速度的大小为
3
2
rad/s
3
2
rad/s
.          
(2)某实验小组装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器工作频率为50Hz.
①实验中木板略微倾斜,这样做
CD
CD

A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
②实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1,…;橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出.根据第四次的纸带(如图所2示)求得小车获得的速度为
2
2
 m/s.
③若根据多次测量数据画出的W-v草图如图3所示,根据图线形状,可知对W与v的关系做出的猜想肯定不正确的是
AB
AB

A.W∝
v
        B.W∝
1
v
         C.W∝v2         D.W∝v3
④如果W∝v2的猜想是正确的,则画出的W-v2图象应是:
过原点的一条直线
过原点的一条直线

⑤在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是
橡皮筋的规格不完全相同
橡皮筋的规格不完全相同
.(只要回答出一种原因即可)
(3)如图4,①下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是
AC
AC

(A)测量电阻时如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的档位,重新调零后测量
(B)测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
(C)测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
(D)测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
②一只标有“18V,10W”的灯泡,正常工作时的电阻为
32.4
32.4
Ω;若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻,则测出的阻值应
小于
小于
填“大于”、“等于”或“小于”)正常工作时的电阻.
(4)读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图5所示的
1
U
-
1
R
图线.由此可求得电源电动势E和电源内阻r,其中E=
2.86
2.86
V,r=
5.71
5.71
Ω.(保留两位小数).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ.某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器工作频率为50Hz.
(1)实验中木板略微倾斜,这样做
CD
CD

A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松驰后小车做匀速运动
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为w1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1,…;橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出.根据第四次的纸带求得小车获得的速度为
2
2
m/s.

(3)若根据多次测量数据画出的W-v草图如图1所示,根据图线形状,可知对w与v的关系作出的猜想肯定不正确的是
AB
AB


A.W∝
v
    B.W∝
1
v
   C.W∝v2     D.W∝v3
(4)如果W∝v2的猜想是正确的,则画出的W-v2图象应是
过原点的一条直线
过原点的一条直线

(5)在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是
橡皮筋的规格不完全相同、木板倾斜过多、小车质量太小等
橡皮筋的规格不完全相同、木板倾斜过多、小车质量太小等
.(只要回答出一种原因即可)
Ⅱ.现有一特殊的电池,其电动势E为9~10V,内阻r在35~55Ω范围,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图2所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计;R为电阻箱,阻值范围为0~9 999Ω;R0是定值电阻.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
A.10Ω,2.5W    B.50Ω,1.0W    C.150Ω,1.0W    D.1 500Ω,5.0W
本实验应选用
C
C
,其作用是
保护电路
保护电路

(2)该同学接人符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图3所示的图线.则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示
电流
电流

(3)根据图3所作出的图象求得该电池的电动势E为
10
10
V,内电阻r为
4.75
4.75
Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?安庆二模)
Ⅰ.如图1是“探究小车速度随时间变化规律”的实验中打出的一条纸带,已知交流电源的频率是50HZ,纸带上每两个计数点间还有四个点未画出,则在打D点时,小车的速度是
0.23
0.23
m/s,如果小车系在纸带的F端,那么小车将做
匀减速
匀减速
直线运动(填“匀加速”或“匀减速”).
Ⅱ. 某同学用如图2所示电路测量一毫安表的内阻,现提供器材如下:
a.待测毫安表(量程为3mA,内阻约300Ω)
b.电源(电动势约3V,内阻不计)
c.定值电阻R0(作保护电阻用,阻值有400Ω、800Ω、2000Ω三个电阻备选)
d.电阻箱R
e.开关S,导线若干
(1)为了保护整个电路,定值电阻R0应选
800
800
Ω阻值的电阻;
(2)该同学先把电阻箱调到最大值,闭合开关S,接着调节电阻箱使其阻值为R1时,毫安表的指针指在满刻度的三分之一处,再调节电阻箱使其阻值为R2时,毫安表的指针指在满刻度的三分之二处,则毫安表的内阻RA=
RA=R1-2R2-R0
RA=R1-2R2-R0
(用R0、R1、R2表示).
Ⅲ. 某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置,如图3所示:在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上滚下,滚过桌面后钢球便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方,水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画)木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点,桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线.
(1)要完成本实验,还需要的实验器材是
刻度尺
刻度尺

(2)利用本实验装置进行的探究,下列说法正确的是:
ACD
ACD

A.每次实验过程中,钢球必须从同一位置由静止滚下
B.实验装置中的斜面必须是光滑的
C.若已知钢球在竖直方向做自由落体运动,可以探究钢球在水平方向上的运动规律
D.若已知钢球在水平方向上做匀速直线运动,可以探究钢球在竖直方向上的运动规律.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)     B.电压表(0~10V,内阻20kΩ)
C.电流表(0~0.3A,内阻1Ω)      D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,1A)           F.滑动变阻器(500Ω,0.2A)
①实验中电压表应选用
 
,电流表应选用
 
.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用
 
(用序号字母表示).
②请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.
③根据U-I图象,当灯泡两端所加电压为3.2V时,电功率为
 
W
(2)在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙所示的两种装置:
①若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则
 

A.m1>m2,r1>r2
B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2
D.m1<m2,r1=r2
②若采用图乙所示装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是
 

A.直尺 B.游标卡尺
C.天平 D.弹簧测力计 E.秒表
③设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用图甲所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为
 
.(用装置图中的字母表示)
(3)在用如图5所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是
 

A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度.精英家教网

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科目:高中物理 来源:2011年安徽省安庆市高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题


Ⅰ.如图1是“探究小车速度随时间变化规律”的实验中打出的一条纸带,已知交流电源的频率是50HZ,纸带上每两个计数点间还有四个点未画出,则在打D点时,小车的速度是______m/s,如果小车系在纸带的F端,那么小车将做______直线运动(填“匀加速”或“匀减速”).
Ⅱ. 某同学用如图2所示电路测量一毫安表的内阻,现提供器材如下:
a.待测毫安表(量程为3mA,内阻约300Ω)
b.电源(电动势约3V,内阻不计)
c.定值电阻R(作保护电阻用,阻值有400Ω、800Ω、2000Ω三个电阻备选)
d.电阻箱R
e.开关S,导线若干
(1)为了保护整个电路,定值电阻R应选______Ω阻值的电阻;
(2)该同学先把电阻箱调到最大值,闭合开关S,接着调节电阻箱使其阻值为R1时,毫安表的指针指在满刻度的三分之一处,再调节电阻箱使其阻值为R2时,毫安表的指针指在满刻度的三分之二处,则毫安表的内阻RA=______(用R、R1、R2表示).
Ⅲ. 某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置,如图3所示:在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上滚下,滚过桌面后钢球便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方,水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画)木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点,桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线.
(1)要完成本实验,还需要的实验器材是______;
(2)利用本实验装置进行的探究,下列说法正确的是:______
A.每次实验过程中,钢球必须从同一位置由静止滚下
B.实验装置中的斜面必须是光滑的
C.若已知钢球在竖直方向做自由落体运动,可以探究钢球在水平方向上的运动规律
D.若已知钢球在水平方向上做匀速直线运动,可以探究钢球在竖直方向上的运动规律.

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