如圖為某同學設計的“探究加速度與物體所受合力及質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板。在實驗中細繩對小車拉力等于砝碼和小桶的總重力,小車運動加速度可用紙帶上的點求得。

(1)為了研究加速度跟力和質(zhì)量的關(guān)系,應該采用的研究實驗方法是__________。
A.控制變量法         B.假設法
C.理想實驗法         D.圖象法
(2)關(guān)于該實驗,下列說法中不正確的是    。
A.砝碼和小桶的總質(zhì)量要遠大于小車的質(zhì)量
B.為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板D的左端適當墊高
C.電火花計時器使用交流電源
D.木板D的左端被墊高后,圖中細線應保持與木板平行
(3)圖是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得出表格1中空白處的數(shù)據(jù)應是         

表格1
計數(shù)點
1
2
3
4
5
6
瞬時速度/( m·s-1)
0.165
0.215
 
0.314
0.364
0.413
由紙帶求出小車的加速度=            m/s (加速度保留2位有效數(shù)字)
(4)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時,保持砝碼和小桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量,分別測得小車的加速度與對應的質(zhì)量數(shù)據(jù)如表格2。
表格2
次數(shù)
1
2
3
4
5
小車的加速度a/( m·s-2)
1.25
1.00
0.80
0.50
0.40
小車的質(zhì)量m/kg
0.400
0.500
0.625
1.000
1.250
小車質(zhì)量的倒數(shù)m-1/kg-1
2.50
2.00
1.60
1.00
0.80
利用表格2中的數(shù)據(jù),在圖所示的坐標紙中作出關(guān)系的圖像。

(5)上題中該小車受到的拉力       N。
(1)A(2)A (3)0.264 、0.50(或0.49)  
(4)如圖所示。

(5) 0.50

試題分析:解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的操作步驟和注意事項.
該實驗采用的是控制變量法研究,其中加速度、質(zhì)量、合力三者的測量很重要.加速度利用打點計時器測量計算,質(zhì)量利用天平測量,為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板D的左端適當墊高,砝碼和小桶的總重力要遠小于小車的重力,可使小車的合力近似等于砝碼和小桶的總重力來測量.
(1)為了研究加速度跟力和質(zhì)量的關(guān)系,需要固定一個量不變,研究另外兩個量的關(guān)系,采用的研究實驗方法是控制變量法,故選A。
(2)該實驗的研究對象是小車,采用控制變量法研究.當質(zhì)量一定時,研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系.為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板D的左端適當墊高,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車的合力就是繩子的拉力.
設小車的質(zhì)量為M,砝碼和小桶的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律得:
對m:
對M:
解得: 
當m<<M時,即當砝碼和小桶的總重力要遠小于小車的重力,繩子的拉力近似等于砝碼和小桶的總重力,A錯誤。
C、電火花和電磁計時器都使用交流電源.故C正確.
D、木板D的左端被墊高后,圖中細線應保持與木板平行,那么小車的合力就等于繩子的拉力.故D正確。
故選A..
(3)每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點,說明相鄰的計數(shù)點時間間隔為0.1s.
根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律知道3點的瞬時速度等于2點到4點的平均速度.
,選一段過程運用加速度公式,
(4)直觀反映兩個物理量的關(guān)系是要找出這兩個量的線性關(guān)系,即畫出直線圖象.見圖

(5)根據(jù)牛頓第二定律:F=ma得出:上題中該小車受到的拉力F為0.5N.
點評:書本上的實驗,我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚.能夠把所學的物理規(guī)律運用到實驗問題中.紙帶法實驗中,若紙帶勻變速直線運動,測得紙帶上的點間距,利用勻變速直線運動的兩個推論,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在驗證力的平行四邊形定則實驗中,其中的三個實驗步驟:
(1)在水平放置的木板上墊一張白紙,把橡皮條的一端固定在板上,另一端拴兩根細線,通過細線同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮條,使它與細線的結(jié)點到達某一位置O點,在白紙上記下O點和兩測力計的讀數(shù)F1F2.
(2)在紙上根據(jù)F1F2的大小,應用平行四邊形定則作圖求出合力F
(3)只用一只測力計通過細繩拉橡皮條,使它的伸長量與兩測力計拉時相同,記下此時測力計的讀數(shù)F.和細繩的方向.
以上三個步驟中均有錯誤或疏漏,請指出錯在哪里?
(1)中是                                          
(2)中是                                                 
(3)中是                                         
(4)、在實驗中,表示兩個互成角度的力,表示由平行四邊形定則求出的合力,表示用一根彈簧測力計拉橡皮條的力,則下列圖中符合實驗事實的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

⑴.下列有關(guān)實驗的描述中,正確的是:        
A、在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,選測力計時,水平對拉兩測力計,示數(shù)應相同。
B、在“探究彈簧彈力和彈簧伸長關(guān)系的”實驗中,作出彈力和彈簧長度的圖像,也能求出彈簧的勁度系數(shù)。
C、用同一雙縫干涉實驗裝置做實驗,紅光的干涉條紋間距小于紫光的間距
D、在“重物下落驗證機械能守恒”的實驗中,必須由求出紙帶上打某點時重物速度
⑵“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實驗如圖所示,當靜止的小車在一條橡皮筋作用下彈出時,橡皮筋對小車做功記為W,當用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致,每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出,若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車的所在位置(小車視為質(zhì)點)下列說法正確的是      

A.橡皮筋處于原長狀態(tài)
B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已過兩個鐵釘連線

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中:

(1)為了探究加速度與力的關(guān)系,應保持   不變;為了直觀地判斷加速度與力 的數(shù)量關(guān)系,應作出    圖象(選填“”或“”).
(2)為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,應保持    不變;為了直觀地判斷加速度與質(zhì)量的數(shù)量關(guān)系,應作    圖象(選填“”或“”).
(3)題圖為某同學在實驗中打出的一條紙帶,計時器打點的時間間隔為0.02s。他從比較清晰的點起,每五個點取一個計數(shù)點,則相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為    s。為了由v-t圖象求出小車的加速度,他量出相鄰兩計數(shù)點間的距離,分別求出打各計數(shù)點時小車的速度。其中打計數(shù)點3時小車的速度為      m/s。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(1)關(guān)于“探究動能定理”的實驗中,下列敘述正確的是(     )
A.每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
B.每次實驗中,橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致
C.放小車的長木板應該盡量使其水平
D.先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
(2)在做“利用單擺測定重力加速度”的實驗中,如果某同學測得的g值偏大,可能的原因是(     )
A.測擺長時記錄的是擺線的長度
B.開始計時時,秒表過遲按下
C.擺線上端牢固地系于懸點,擺動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了
D.實驗中誤將29次全振動數(shù)為30次

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(9分)在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中:
(1)某同學在接通電源進行實驗之前,將實驗器材組裝如下圖所示。
請指出該裝置中的錯誤或不妥之處:

_______________________________________________________
________________________________________________________
(2)改正實驗裝置后,該同學使用打點頻率為50Hz的計時器順利地完成了實驗。下圖是某次實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出打點計時器打第1點的速度________,小車的加速度a=__________(以上兩空均保留3位有效數(shù)字)

(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變沙和沙桶的質(zhì)量,該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如下圖,該圖線不通過坐標原點,明顯超出偶然誤差范圍,其主要原因可能是__________。(請?zhí)钕鄳淖帜福?br />
A.平衡摩擦力時將木板墊得過高
B.平衡摩擦力時將木板墊得過低
C.平衡摩擦力時掛上了沙桶和沙
D.實驗時沒有滿足沙和沙桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(12分)在探究“決定導體電阻的因素”實驗中,我們經(jīng)常用到刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、電壓表、電流表等測量工具。

(1)在一次實驗中,如果提供了下列幾個長度測量儀器:①毫米刻度尺;②10分度游標卡尺;③20分度游標卡尺;④螺旋測微器。一個同學用其中一種儀器正確測量某工件的長度為3.125 cm,則他所使用的儀器為      (填儀器序號)。如圖是用螺旋測微器測量的電阻絲直徑的示意圖,則該電阻絲的直徑=        mm。
(2)某研究性學習小組的同學想測量某電阻絲的電阻率。
①同學們截取了約1m長的電阻絲,首先利用多用電表的歐姆擋粗測其阻值,下列操作或說法中正確的是         
A.測量前檢查表針是否停在左端的“0”位置,如不在則要進行歐姆調(diào)零
B.若用歐姆表“×l”擋測量,指針恰好在刻度30~50的正中,則待測電阻為40Ω
C.若用歐姆表“×10”擋測量,指針偏轉(zhuǎn)角度過大,應換成“×1”擋
D.每次改變不同倍率的歐姆檔后都要重新進行歐姆調(diào)零
②若同學們粗測得該段電阻絲的阻值約為3Ω,然后用伏安法測定電阻絲的阻值,再利用公式  求得電阻絲的電阻率?晒┻x擇的器材如下:
A.量程0.6A,內(nèi)阻0.5Ω的電流表
B.量程3 A,內(nèi)阻0.1Ω的電流表
C.量程3 V,內(nèi)阻6 kΩ的電壓表
D.量程15V,內(nèi)阻30kΩ的電壓表
E.阻值為0~1 kΩ,額定電流為0.5A的滑動變阻器
F.阻值為0~10Ω,額定電流為1 A的滑動變阻器
G.6 V蓄電池   
H.電鍵一個、導線若干
實驗中要求金屬絲的發(fā)熱功率不超過0.75 W,電流表應選用           ;電壓表應選用        ;滑動變阻器應選用           。(請?zhí)顚憘溥x器材前的字母)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在《研究勻變速直線運動》的實驗中,計時器使用的是50 Hz的交變電流。隨著小車的運動,計時器在紙帶上打下一系列的點,取A、B、C、D、E五個計數(shù)點,在兩個相鄰的計數(shù)點中還有4個點沒有畫出,測得的距離如圖所示(單位為cm),則小車的加速度為___________ m/s2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

用螺旋測微器測量某物體的直徑如圖所示,由圖可知其直徑為___  mm;

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同步練習冊答案