(8分)某探究小組在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時,采用如圖所示的裝置,通過控制裝置讓兩小車同時開始運動,同時停止,測量兩小車運動的位移,從而討論加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.某次實驗中,測得兩小車總質(zhì)量均為300g,現(xiàn)保持兩小車質(zhì)量不變,改變盤中砝碼的質(zhì)量,進行幾次實驗,得到的數(shù)據(jù)如下表,表中的m1、m2分別表示兩盤與砝碼的總質(zhì)量,x1、x2分別表示兩小車運動的位移.

(1)在安裝實驗裝置時,應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使                   ;在實驗時,為減小系統(tǒng)誤差,應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量________小車的質(zhì)量(選填“遠大于”、“遠小于”或“等于”).
(2)由運動學(xué)知識可知,兩小車加速度之比a1/a2與位移之比x1/x2之間的大小關(guān)系為_________   (選填“相等”、“不相等”、“沒有關(guān)系”)

次數(shù)
小車1
小車2
比    值
結(jié)論
m1/g
x1/cm
m2/g
x2/cm
m1g/m2 g
x1/x2
在誤差允許的范圍內(nèi):
1
9.00
28.80
14.00
45.00
0.64
0.64
2
9.00
23.20
19.00
50.50
0.47
0.46
3
14.00
29.90
24.00
52.20
0.58
0.57
4
14.00
23.40
29.00
51.20
0.48
0.46
(3)用m1g和m2 g分別代表兩小車所受拉力. 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,當小車的質(zhì)量不變時,小車的加速度與拉力的關(guān)系是:                            。

(1)細線與木板平行;遠小于  (2)相等 (3)在誤差允許的范圍內(nèi),小車的加速度與拉力成正比

解析試題分析:(1)在安裝實驗裝置時,應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使細線與木板平行(或水平),如果細線不保持水平,那么小車的合力就不等于繩子的拉力,小車的合力就不能正確測量.
設(shè)小車的質(zhì)量為M,砝碼盤和砝碼的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律得:
對m:mg-F=ma,對M:F=Ma,解得:F=
當mM時,即當砝碼盤和砝碼的總重力要遠小于小車的重力,繩子的拉力近似等于砝碼盤和砝碼的總重力.
(2)本實驗中,兩小車從靜止開始做勻加速直線運動,且兩小車的運動時間相等,所以兩小車的位移之比等于加速度之比。
(3)因為兩小車從靜止開始做勻加速直線運動,且兩小車的運動時間相等.即位移與所受合外力成正比,所以拉力之比應(yīng)該近似等于位移之比,故當小車的質(zhì)量不變時,小車的加速度與拉力成正比。
考點:力學(xué)實驗——探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系

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

(4分)在“探究速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中,某同學(xué)用電火花打點計時器記錄了小車及其所拖動的紙帶的運動情況。從合適位置開始選取若干計數(shù)點ABCDEF如圖所示,每相鄰兩個計數(shù)點間有4個點未畫出,打點計時器打點時間間隔為0.02s。
 
則打點計時器打D點時小車速度         m/s(保留3位有效數(shù)字);
小車的加速度為              m/s2(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理條件等。圖甲所示為某同學(xué)用傳感器做實驗得到的小燈泡的U—I關(guān)系圖線。

如果將該小燈泡接入圖乙所示的電路中,已知電流傳感器的示數(shù)為0.3A,電源電動勢為3V。則此時小燈泡的電功率為        W,電源的內(nèi)阻為          Ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(1)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。

①圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是____________________
②本實驗采用的科學(xué)方法是(  )
A.理想實驗法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.建立物理模型法
(2)在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖所示,并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F、G等7個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點,圖中沒有畫出,打點計時器接周期為T="0.02" s的交流電源.他經(jīng)過測量并計算得到打點計時器在打B、 C、 D、 E、F各點時物體的瞬時速度如下表:

①計算的公式為=         ;
②根據(jù)(1)中得到的數(shù)據(jù),以A點對應(yīng)的時刻為t=0,作出v-t圖象,并求物體的加速度
a=    m/s2 ;
(3)某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。打點計時器固定在一端帶有定滑輪的長木板上,細繩的兩端分別與帶有紙帶小車和礦泉水瓶連接。

①該小組在實驗操作中,在保持小車的質(zhì)量不變的情況下,向礦泉水瓶中逐漸加水,研究小車加速度與小車受力的關(guān)系。這種實驗研究方法叫做             。
②利用多次測量的數(shù)據(jù),畫出了如圖丙所示的a-F關(guān)系圖線。

分析發(fā)現(xiàn)圖線在水平軸上有明顯的截距 (OA不為零),這是因為:_     ___                _____。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

某同學(xué)設(shè)計了如上圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距d。開始時將木板置于MN處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運動為止,記下彈簧秤的示數(shù)F0,以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數(shù)F1,然后釋放木板,并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t。

(1)木板的加速度可以用d,t表示為a=         ;為了減小測量加速度的偶然誤差可以   采用的方法是(一種即可)                 。
(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗,確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是              

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點有              。
a.可以改變滑動摩擦力的大小
b.可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
c.可以比較精確地測出摩擦力的大小
d.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)某待測電阻Rx的阻值約為20Ω,現(xiàn)要測量其阻值,實驗室提供器材如下:

A.電流表A1(量程150mA,內(nèi)阻約為10Ω)
B.電流表A2(量程20mA,內(nèi)阻r2=20Ω)
C.定值電阻R0=100Ω
D.滑動變阻器R,最大阻值約為10Ω
E.電源E,電動勢E約為4V(內(nèi)阻不計)
F.電鍵S及導(dǎo)線若干
(1)根據(jù)上述器材完成此實驗,測量時要求電表讀數(shù)不得小于其量程的,請你在線框內(nèi)畫出測量Rx的一種實驗原理圖(圖中元件使用題干中相應(yīng)英文字母符號標注)。
(2)實驗時電流表A1的讀數(shù)為I1,電流表A2的讀數(shù)為I2,用已知的和測得的物理量表示Rx=__________。(用字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

在一次實驗時某同學(xué)用游標卡尺測量(如圖),示數(shù)為_______________cm。在一次實驗時某同學(xué)用螺旋測微器測量(如圖),示數(shù)為________mm。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

I.在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中備有下列器材:
A.小電珠(3.8 V,1.5 W)
B.直流電源(電動勢4.5 V,內(nèi)阻約0.4 Ω)
C.電流表(量程0~500 mA,內(nèi)阻約0.5 Ω)
D.電壓表(量程0~5 V,內(nèi)阻約5000 Ω)
E.滑動變阻器R1(0~5 Ω,額定電流2 A)
F.滑動變阻器R2(0~5K Ω,額定電流1 A)
G.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干
如果既要滿足測量要求,又要使測量誤差較小,應(yīng)選擇如圖所示的四個電路中的________,應(yīng)選用的滑動變阻器是________.

II.在驗證動量守恒定律實驗中,同學(xué)們不僅完成了課本原來的實驗,還用相同的器材進行多方面的探索及嘗試。下面是甲、乙兩組同學(xué)的實驗,請回答相關(guān)的問題:
甲組同學(xué)采用如圖1所示的裝置,由斜槽和水平槽構(gòu)成。將復(fù)寫紙與白紙鋪在水平放的木板上,重垂線所指的位置為O。實驗時先使a球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作多次,得到多個落點痕跡平均位置P;再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓a球仍從固定位置由靜止開始滾下,與b球發(fā)生對心正碰,碰后a球不被反彈。碰撞后a、b球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡.重復(fù)這種操作多次得到多個落點痕跡平均位置M、N.

(1)若a球質(zhì)量為m1,半徑為r1;b球質(zhì)量為m2,半徑為r2. 則      
A.m1>m2 r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2 r1=r2   D.m1<m2 r1=r2
(2)以下提供的器材中,本實驗必需的有       
A.刻度尺           B.打點計時器
C.天平             D.秒表
(3)設(shè)a球的質(zhì)量為m1,b球的質(zhì)量為m2,則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為(用m1、m2、OM、OP、ON表示)                                      
乙組同學(xué)誤將重錘丟失,為了繼續(xù)完成實驗則將板斜放,上端剛好在槽口拋出點,標記為O.板足夠長小球都能落在板上,如圖2,采用甲組同學(xué)相同的操作步驟完成實驗。

(4)對該組同學(xué)實驗的判斷正確的是      
A.乙組同學(xué)無法完成驗證動量守恒定律 
B.秒表也不是乙組同學(xué)的必需器材
C.乙組同學(xué)必須測量斜面傾角θ      
D.圖2中N為b球碰后落點
(5)設(shè)a球的質(zhì)量為m1,b球的質(zhì)量為m2,則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為                   。    
(6)如果a,b球的碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達式為             。 (要求第(5) (6)結(jié)論用m1、m2、OM、OP、ON表示) 

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

該興趣小組接著測遙控電動小車的額定功率,進行了如下實驗:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4 kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝;
③接通打點計時器(其打點周期為0.02 s);
④使電動小車以額定功率加速運動,達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)在整個過程中小車所受的阻力恒定).在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的點跡如圖乙、圖丙所示,圖中O點是打點計時器打的第一個點.請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

(1)該電動小車運動的最大速度為________m/s.
(2)該電動小車運動過程中所受的阻力為________N.
(3)該電動小車的額定功率為________W.

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同步練習(xí)冊答案