在“探究加速度和力、质量的关系”实验中,采用如图所示的装置图进行实验:(1)实验中,需要在木板的右端垫上一个小木块,其目的是_________________

在“探究加速度和力、质量的关系”实验中,采用如图所示的装置图进行实验:(1)实验中,需要在木板的右端垫上一个小木块,其目的是_________________

题型:不详难度:来源:
在“探究加速度和力、质量的关系”实验中,采用如图所示的装置图进行实验:

(1)实验中,需要在木板的右端垫上一个小木块,其目的是_________________________;
(2)实验中,已经测出小车的质量为M,砝码(包括砝码盘)的质量为m,若要将砝码(包括砝码盘)的重力大小作为小车所受拉力F的大小,这样做的前提条件是                  .
(3)在实验操作中,下列说法正确的是____________ (填序号)
A.求小车运动的加速度时,可用天平测出小盘和砝码的质量M′和m′,以及小车质量M,直接用公式a=求出
B.实验时,应先接通打点计时器的电源,再放开小车
C.每改变一次小车的质量,都需要改变垫入的小木块的厚度
D.先保持小车质量不变,研究加速度与力的关系;再保持小车受力不变, 研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量的关系

答案
( 1)平衡摩擦力 (2)m<<M (3)BD
解析

试题分析:(1)由于小车运动过程中会遇到阻力,所以要平衡摩擦力,而平衡摩擦力的方法就是在木板的右端垫上一个小木块,让木板成斜面,这样重力沿斜面的分力就可以与阻力平衡了。
(2)由于小车加速下降,处于失重状态,拉力小于重力,故要使拉力接近勾码的重力,以及要使勾码的质量远小于小车的质量.
(3)本实验是验证牛顿第二定律,所以不能用牛顿第二定律来求加速度,所以A错;实验时应先接通电源然后再放开小车,故B正确;由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,故C错误.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,故D正确。
这种实验方法是控制变量法.
举一反三
(6分)某同学利用如图所示的装置研究匀变速直线运动时,记录了下列实验步骤。合理的操作顺序是___________。(填写步骤前面的字母)
A.把一条细绳拴在小车上,使细绳绕过滑轮,下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
B.把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面。把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
C.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源。
D.换上新纸带,重复操作三次。

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用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验。实验中小车及砝码的总质量为m1,钩码质量为m2,并用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用纸带测出小车运动的加速度。

(1)下列说法正确的是(   )
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验中m1应远大于m2
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应用a-图象
(2)下图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如下图所示。已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=________ m/s2。(结果保留两位有效数字)

(3)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出a-F关系图线,如图所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是(    )
A.小车与平面轨道之间存在摩擦
B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大
D.所用小车的质量过大
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某同学在测定金属圆柱体电阻率时需要先测量其尺寸,他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图 (a)和如图 (b)所示,长度为________cm,直径为________mm。

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(2分)如右图所示,螺旋测微器的读数为       mm。

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(7分)某实验小组利用如图所示的装置“探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系”。

(1)由上图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24 cm,由下图中游标卡尺测得遮光条的宽度d=________ cm。该实验小组在做实验时,将滑块从如图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=________,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=________,则滑块的加速度的表达式a=__________________________。(以上表达式均用字母表示)

(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量共做了6次实验,得到如下表所示的实验数据。请在下图的坐标系中描点作出相应的a -图象。
m / g
250
300
350
400
500
800
 /(kg-1)
4.0
3.3
2.9
2.5
2.0
1.3
a /(m·s-2
2.0
1.7
1.3
1.2
1.0
0.6

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