如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系（摩擦力已平衡）。小車上固定一個盒子，盒子內(nèi)盛有沙子。沙桶的總質(zhì)量（包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量）記為m，小車的總質(zhì)量（包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量）記為M。

（1）驗證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應(yīng)的加速度．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點的直線．
在本次實驗中，如果沙桶的總重力mg與Mg相比非常接近時，獲得的實驗數(shù)據(jù)是否會和理論預(yù)期產(chǎn)生較大差異？
答：       .（填“會”或“不會”）理由是                       ．
（2）驗證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．用圖象法處理數(shù)據(jù)時，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以       為橫軸．

（1）不會；因為實驗的研究對象是整個系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg　�。�2）

解析試題分析：（1）本實驗是以沙桶、小車和沙子組成的系統(tǒng)為研究對象的，將車內(nèi)的沙子移到桶中，就保證了系統(tǒng)的總質(zhì)量（）不變。對小車有：，對沙桶有：，兩式聯(lián)立解得：，若以整個系統(tǒng)為研究對象，則系統(tǒng)的合外力就等于所懸掛沙桶的重力mg，所以不必滿足這樣的條件，故在本次實驗中，如果沙桶的總重力mg與Mg相比非常接近時，獲得的實驗數(shù)據(jù)不會和理論預(yù)期產(chǎn)生較大差異。
（2）仍以整個系統(tǒng)為研究對象，向小車內(nèi)添加或去掉部分沙子，量改變系統(tǒng)的總質(zhì)量，而系統(tǒng)的合外力仍等于所懸掛沙桶的重力mg，從而保證了合外力不變，故用圖象法處理數(shù)據(jù)時，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以為橫軸。
考點：本題考查探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系，意在考查考生對牛頓第二定律的理解及應(yīng)用圖象處理數(shù)據(jù)的能力和基本實驗方法的遷移能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（10分）在探究功與速度變化關(guān)系的實驗中，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗。
如圖所示，將一長直木板一端墊起，另一端側(cè)面裝一個光電門，讓小滑塊由靜止從木板h高處（從光電門所在平面算起'）‘自由滑下至光電門時，讀出滑塊上的擋光板經(jīng)過光電門的時間t，從而算出小滑塊經(jīng)過光電門時的速度v，多次改變滑塊的下滑高度h
（斜面的傾角不變），對應(yīng)計算得到的速度值記錄在表中：

（1）用游標(biāo)卡尺測量滑塊上擋光板的寬度d，示數(shù)如圖所示，則擋光板的寬度d=        mm。

（2）在本實驗操作的過程中，是否需要平衡小滑塊的摩擦力      （填“要”或“不要”）。
（3）要得到此過程中功與速度變化的線性關(guān)系，該同學(xué)建立了縱軸表示h的坐標(biāo)系，你認(rèn)為坐標(biāo)系的橫軸應(yīng)該表示           。
（4）重力加速度g取10 m/s2，測得木板與水平桌面的夾角為45°，請根據(jù)表格中最后一組數(shù)據(jù)算出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為          。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（6分）如圖甲所示，在“探究共點力合成的規(guī)律”實驗中：
（1）下列說法中正確的是__________

A．在測量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過程中，橡皮條結(jié)點O的位置允許變動 
B．實驗中，彈簧秤必須與木板平行，讀數(shù)時視線要正視彈簧秤的刻度 
C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程 
D．用兩只彈簧秤拉橡皮條伸長某一長度時，只需記錄結(jié)點的位置和兩彈簧秤的示數(shù) 

（2）彈簧測力計的指針如圖乙所示，由圖可知拉力的大小為____________N（保留三位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（11分）有一電壓表V1，其量程為3V、內(nèi)阻約為3000Ω.要準(zhǔn)確測量該電壓表的內(nèi)阻，提供的器材有：
電源E：電動勢約為15V，內(nèi)阻不計
電流表A1：量程100mA，內(nèi)阻r1=20Ω
電壓表V2：量程2V，內(nèi)阻r2=2000Ω
定值電阻R1：阻值約為20Ω
定值電阻R2：阻值約為3Ω
滑動變阻器R0：最大阻值10Ω.額定電流1A
電建一個，導(dǎo)線若干
（1）實驗中電表應(yīng)選用_________, 定值電阻應(yīng)選用__________
（2）請你設(shè)計一個測量電壓表V1內(nèi)阻的實驗電路圖并畫在虛線框內(nèi)

（3）說明實驗所要測量的物理量________________________________________
（4）寫出電壓表V1內(nèi)阻的計算表達(dá)式rv1=___________________________

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

①讓一重物拉著一條紙帶自由下落，通過打點計時器在紙帶上打點，然后取紙帶的一段進(jìn)行研究。若該同學(xué)打出的紙帶如下圖所示，已知重物的質(zhì)量m=1kg，打點計時器的工作頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，利用這段紙帶中的2、5兩點測定重力做功為            J，物體動能的增加量為     J。通過比較可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，重力做的功等于動能的增加量。（保留兩位小數(shù)）

②該同學(xué)計算了多組動能的變化量△Ek，畫出動能的變化量△Ek與下落的對應(yīng)高度△h的關(guān)系圖象，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，得到的△E－△h圖象應(yīng)是如下圖的    。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（6分）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)．粗糙曲面AB固定在水平面上，其與水平面相切于B點，P為光電計時器的光電門，實驗時將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點自由釋放，小物塊通過光電門P后停在水平面上某點C．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．

(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示，其讀數(shù)d=      cm；
(2)為了測量動摩擦因數(shù)，除遮光條寬度d及數(shù)字計時器顯示的時間t，還需要測量的物理量及其符號是      ，動摩擦因數(shù)=       (利用測量的量表示)．
(3)為了減小實驗誤差，請?zhí)岢鲆粭l合理化建議：                      。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（8分）在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”實驗中
（1）某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置進(jìn)行試驗，   （選填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，   （選填“需要”或“不需要”）測量小車的質(zhì)量．


（2）該同學(xué)在研究小車運動時實打出了一條紙帶，如圖乙所示．在紙帶上，連續(xù)5個點為一個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間的距離見下表，并畫出對應(yīng)的圖線（其中橫坐標(biāo)數(shù)值表示第幾個0.1s，縱坐標(biāo)對應(yīng)的該0.1s內(nèi)物體的位移）如圖丙所示．則小車的速度隨時間   （選填“是”或“不是”）均勻變化；整個過程中小車的平均加速度為   m/s2．（保留兩位有效數(shù)字）

時間t/0.1s
1
2
3
4
5
6
相鄰計數(shù)點的距離xn/cm
1.45
2.45
3.46
4.44
5.45
6.46

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（1）用游標(biāo)卡尺為20分度的卡尺測量某工件的內(nèi)徑時，示數(shù)如圖甲所示，由圖可知其長度為_______cm；用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑時，示數(shù)如圖乙所示，由圖可知其直徑為______mm.

（2）某同學(xué)采用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系。用砂桶和砂的重力充當(dāng)小車所受合力F；通過分析打點計時器打出的紙帶，測量加速度a。分別以合力F 和加速度a作為橫軸和縱軸，建立坐標(biāo)系。根據(jù)實驗中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致。該同學(xué)列舉產(chǎn)生這種結(jié)果的可能原因如下：
（1）在平衡摩擦力時將木板右端墊得過高；
（2）沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時將木板右端墊得過低；
（3）砂桶和砂的質(zhì)量過大，不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的實驗條件；
（4）測量小車的質(zhì)量或者加速度時的偶然誤差過大。
通過進(jìn)一步分析，你認(rèn)為比較合理的原因可能是（ ）

A．（1）和（4） B．（2）和（3） C．（1）和（3） D．（2）和（4）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（6分）某實驗小組設(shè)計了如下圖(a)所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用與位移傳感器、力傳感器相連的計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a－F圖線，如下圖(b)所示．

(1)圖線_______是在軌道左側(cè)抬得較高成為斜面情況下得到的(選填“①”或“②”)．
(2)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m＝_ _kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝___.

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同步練習(xí)冊答案