(10分)如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的
题型:不详难度:来源:
(10分)如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得.
(1)本实验应用的实验方法是 A.控制变量法 | B.假设法 | C.理想实验法 | D.等效替代法 | (2)实验过程中,电火花计时器应接在 (选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮,使 . (3)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,打“3”计数点时小车的速度大小为 m/s,由纸带求出小车的加速度的大小a= m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)
(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(c)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因为 .
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答案
(1)A;(2)交流;细线与木板平行;(3)0.26;0.49;(4)平衡摩擦力过度. |
解析
试题分析:(1)探究加速度与力的关系时,要控制小车质量不变而改变拉力大小;探究加速度与质量关系时,应控制拉力不变而改变小车质量,这种实验方法是控制变量法.故A正确; (2)电火花计时器应接在交流电源上.调整定滑轮高度,使细线与长木板平行. (3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:;根据逐差法加速度 (4)由图象可知,a-F图象在a轴上有截距,这是由于平衡摩擦力过度造成的 |
举一反三
(4分)甲图中游标卡尺的读数是 mm。乙图中螺旋测微器的读数是 mm。
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(7分)在用打点计时器研究小车匀变速直线运动的实验中,某同学将打点计时器接到频率为f的交流电源上,实验时得到一条纸带.他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明0,以后每5个点取1个计数点,依次得1、2、3、4计数点,相邻两计数点间有4个打点未标出,如图所示.测量时,发现计数点1已模糊不清,于是该同学测得2、3、4计数点到0点的距离分别为x1、x2、x3,则打2点时小车的瞬时速度大小为________,小车运动的加速度为_________,计数点0、1间的距离应为________. |
(6分)读出下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数,游标卡尺的读数为_________mm;螺旋测微器的读数为_________mm。
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有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数可知三根绳子的拉力。
回答下列问题: (1)改变钩码个数,实验能完成的是__________ A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4 B.钩码的个数N1=N2=N3=4 C.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5 D.钩码的个数N1=3,N2=1,N3=5 (2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是__________ A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量 (3)在作图时,你认为图中________是正确的。(填“甲”或“乙”)
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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中: (1)对于本实验,以下说法中正确的是__________ A.砂和桶的总质量要远大于小车的总质量 B.每次改变小车质量后,需要重新平衡摩擦力 C.实验中也可不测加速度的具体数值,只要测出不同情况下加速度的比值就行了 D.若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想,在作图线时最好以F2为横坐标 (2)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图所示,下列对此同学操作的判断正确的是______
A.打点计时器不应固定在长木板的最右端,而应固定在靠近定滑轮的那端 B.打点计时器不应使用干电池,而应使用交流电源 C.不应将长木板水平放置,而应在右端垫起合适的高度,平衡摩擦力 D.小车初始位置不应离打点计时器太远,而应靠近打点计时器放置 (3)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验。在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据,如下表所示:
实验次数
| 加速度 a/ m·s-2
| 小车与砝码总质量 m/kg
| 小车与砝码总质量的倒数 m-1 /kg-1
| 1
| 0.32
| 0.20
| 5.0
| 2
| 0.25
| 0.25
| 4.0
| 3
| 0.21
| 0.30
| 3.3
| 4
| 0.18
| 0.35
| 2.9
| 5
| 0.16
| 0.40
| 2.5
| 请你在方格纸中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线。 (4)从图线可得出拉力大小为 (结果保留两位有效数字)。 (5)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,某同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图所示。此图中直线发生明显弯曲的原因是_______________________________________________。
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