如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓第二定律,小車上固定盒子,盒子內(nèi)一個(gè)盛有沙子.
(1)驗(yàn)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(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出.多次改變合外力F的大小,每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度.本次實(shí)驗(yàn)中,桶內(nèi)的沙子取自小車中.故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變.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(diǎn)的直線.
①a-F圖象斜率的物理意義是______
②你認(rèn)為把沙桶的總重力,增當(dāng)作合外力F是否合理?答:______(填“合理”或“不合理”)
③本次實(shí)驗(yàn)中,是否應(yīng)該滿足懸掛的沙桶總質(zhì)量一定要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(包括盛沙的盒及盒 內(nèi)的砂)的總質(zhì)量?答:______(填“是”或“否”);理由是______.
(2)驗(yàn)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)量不變,在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子,驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系.本次實(shí)驗(yàn)中,桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變,故系統(tǒng)的所受的合外力不變.用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí),以加速度a為縱軸,應(yīng)該以哪一個(gè)質(zhì)量的倒數(shù)為橫軸?
A.小車質(zhì)量、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量之和
B.小車質(zhì)量、盒子及盒內(nèi)沙子與懸掛的沙桶(包括桶與桶內(nèi)的沙)質(zhì)量之和
答:______(填“A”或“B”)

解:(1)①將車內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中,就保證了M+m不變,即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變,研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng),a==,
可見a-F圖象斜率的物理意義是,即系統(tǒng)的總質(zhì)量倒數(shù)(小車、盒子及盒內(nèi)沙子、懸掛的桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量之和倒數(shù))
②把沙桶的總重力,當(dāng)作合外力F是合理的.
③因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)受到的合外力就等于mg,所以不需要滿足滿足懸掛的沙桶總質(zhì)量一定要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(包括盛沙的盒及盒 內(nèi)的砂)的總質(zhì)量.
(2)向小車內(nèi)添加或去掉部分沙子,是改變系統(tǒng)的總質(zhì)量M+m,而系統(tǒng)的合外力仍等于所懸掛沙桶的重力mg,保證了合外力不變.所以用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí),以加速度a為縱軸,應(yīng)該以M+m倒數(shù)為橫軸,即小車質(zhì)量、盒子及盒內(nèi)沙子與懸掛的沙桶(包括桶與桶內(nèi)的沙)質(zhì)量之和.故選B.
故本題答案為:(1)①系統(tǒng)的總質(zhì)量倒數(shù)(小車、盒子及盒內(nèi)沙子、懸掛的桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量之和倒數(shù)),②合理
③否,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)受到的合外力就等于mg
(2)B
分析:(1)該實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象為系統(tǒng),保持系統(tǒng)質(zhì)量不變,沙桶的重力等于系統(tǒng)所受的合力,改變重力即可改變系統(tǒng)所受的合力,從而可探究加速度與合力的關(guān)系.
(2)保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變,即保持系統(tǒng)所受的合力不變,在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子,即改變系統(tǒng)的質(zhì)量,所以研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),該質(zhì)量應(yīng)為系統(tǒng)的質(zhì)量.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道該實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象是系統(tǒng),保證系統(tǒng)質(zhì)量不變,改變合力,可探究加速度和合力的關(guān)系.保持合力不變,改變系統(tǒng)質(zhì)量,可探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí),采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中的砝碼質(zhì)量用M′表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出:

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足
M>>m
M>>m
時(shí),且平衡掉小車與木板之間的滑動(dòng)摩擦力,才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,以下做法中錯(cuò)誤的是:
ACD
ACD

A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式a=mg/M求出.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2012?資陽三模)I、某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)口靜止在某位置.分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向.
(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為
3.60
3.60
N
(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是
D
D
.(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)
A.應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力  
B.彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零
C、拉線方向應(yīng)與木板平面平行
D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置
(3)某次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程,請(qǐng)您提出一個(gè)解決辦法:
更換大量程的彈簧測(cè)力計(jì)
更換大量程的彈簧測(cè)力計(jì)

II、某同學(xué)用電阻箱、多用電表、開關(guān)和導(dǎo)線測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,
(1)將圖甲的實(shí)物連接成可完成實(shí)驗(yàn)的電路.
(2)完成以下步驟的相關(guān)內(nèi)容:
①將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至
“直流電流100mA”
“直流電流100mA”
擋(填“Ω×1”、“直流電壓2.5V“或“直流電流’100mA”):
②調(diào)節(jié)電阻箱,示數(shù)如圖乙所示,讀得電阻值R
12
12
Ω;
③合上開關(guān),從多用表上讀得數(shù)值為x1;
④重復(fù)②③,收集多組R和x的數(shù)據(jù).
(3)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)以及收集到的數(shù)據(jù),作出了如圖丙所示的R-
1x
圖線,由此可知,干電池的電動(dòng)勢(shì)E=
1.46
1.46
V(保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距的絕對(duì)值代表
干電池與電阻箱
干電池與電阻箱
的電阻之和.

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(1)在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,將一端帶滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平桌面上,滑塊置于長(zhǎng)木板上,并用細(xì)繩跨過定滑輪與托盤相連,滑塊右端連一條紙帶,通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況.開始時(shí),托盤中放少許砝碼,釋放滑塊,通過紙帶記錄的數(shù)據(jù),得到圖線 a.然后在托盤上添加一個(gè)質(zhì)量為 m=0.05kg 的砝碼,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到圖線 b.已知滑塊與長(zhǎng)木板間存在摩擦,滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中,繩中的拉力近似等于托盤和所加砝碼的重力之和,g取10m/s2,則
①通過圖象可以得出,先后兩次運(yùn)動(dòng)的加速度之比為
 
;
②根據(jù)圖象,可計(jì)算滑塊的質(zhì)量為
 
kg.
(2)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)物電路,描繪額定電壓為4.0V的小燈泡的伏安特性曲線,并研究小燈泡實(shí)際功率及燈絲溫度等問題.
①根據(jù)實(shí)物圖,在答題紙上的虛線框內(nèi)畫出電路圖.
②閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片 p 向 b 端移動(dòng),發(fā)現(xiàn)“電流表的示數(shù)幾乎為零,電壓表的示數(shù)逐漸增大”,則分析電路的可能故障為
 

A.小燈泡短路
B.小燈泡斷路
C.電流表斷路
D.滑動(dòng)變阻器斷路
③根據(jù) I-U 圖線,可確定小燈泡在電壓為2.0V時(shí)實(shí)際功率為
 
W.
④已知小燈泡燈絲在27℃時(shí)的電阻是6.0Ω,并且小燈泡燈絲電阻值 R 與燈絲溫度 t 的關(guān)系為 R=k ( 273+t ),k 為比例常數(shù).根據(jù) I-U 圖線,估算該燈泡正常工作時(shí)燈絲的溫度約為
 
℃.
精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,處在磁極間的A盤和B盤分別是兩個(gè)可繞不同固定轉(zhuǎn)軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤,實(shí)驗(yàn)時(shí)用一根導(dǎo)線與A盤的中心和B盤的邊緣接觸,用另一根導(dǎo)線與B盤的中心和A盤的邊緣接觸.搖動(dòng)搖把,A盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從上往下看)起來后.( 。
A、因穿過A盤的磁通量不變,所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生B、A盤上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),A盤中心的電勢(shì)比盤邊緣高C、B盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B盤中心的電勢(shì)比盤邊緣高D、B盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B盤中心的電勢(shì)比盤邊緣低

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科目:高中物理 來源: 題型:

為了探究水流射程與排水孔高度的關(guān)系,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.取一只較高的塑料瓶,在側(cè)壁的母線上鉆一排小孔,保持小孔的間距相等,在每個(gè)小孔中緊插一段圓珠筆芯的塑料管,作為排水管.再剪若干小段軟塑料管,將其一頭加熱軟化封閉起來,作為排水管的套帽.任意打開其中某一小孔,讓水流出,測(cè)得此時(shí)該水流的射程s和其對(duì)應(yīng)排水孔到底面的高度為h,每次實(shí)驗(yàn)保持液面的高度均為H.利用描點(diǎn)法就可畫出s-h的圖象.
(1)請(qǐng)你根據(jù)理論分析寫出s與h的關(guān)系式
 
(已知排水孔噴出水流的速度v與排水孔到地面的高度h的關(guān)系為v2=g(H-h) ).
(2)在圖乙中定性畫出s-h圖象.
(3)水孔高度h為多少時(shí)水流射程最大?
 
(以圖中字母表示).
精英家教網(wǎng)

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