(10分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8 g

(10分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8 g

题型:不详难度:来源:
(10分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,增加砝码盘中砝码的质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答下列问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的一条纸带如下图所示,可求得小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位小数)

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,
次数
1
2
3
4
5
砝码盘中砝码的重力F/N
0.10
0.20
0.29
0.39
0.49
小车的加速度
a/(m·s-2)
0.88
1.44
1.84
2.38
2.89
他根据表中的数据画出a-F图象(如左图).造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是
________________________________________________________________________,

从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________________________,其大小为  ________ .
答案
(1)否(2)0.88(3)在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力 砝码盘的重力 ,0.08 N (0.07~0.08均正确)
解析

试题分析:(1)B步骤中,小车匀速运动合力为0,即绳子拉力和小车摩擦力以及沿斜面向下的重力分力合力为0,所以去掉绳子后小车的合力即,质量即小车质量,砝码和砝码盘的总质量不会对实验造成误差。
(2)交流电频率50Hz,即0.02s打一个点,计数点的时间为5个计时间隔即0.1s,根据,有
(3)小车的合力是砝码和砝码盘的总重力,而图像中的合力只计入了砝码重力所以不过原点。设砝码盘重力则有与横轴的截距即,大小为0.08N。
举一反三
(8分)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的     是力F1和F2的合力的理论值;        是力F1和F2的合力的实际测量值。(选填 “F ”或“”)。

(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:    (选填 “变”或“不变”)。
(3)本实验采用的科学方法是        
A.理想实验法B.等效替代法
C.控制变量法D.建立物理模型法

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(6分)如图所示是某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图7中求出C点对应的速度是______m/s,运动的加速度是   m/s2。(计算结果保留三位有效数字)
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(6分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如右图所示.已知小车质量M=400g,砝码盘质量m0=10 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:

A.按右图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,接通电源后,轻推小车,使小车能沿长木板向下做匀速运动,断开电源;
C.取下轻细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.再接通电源,然后放开小车,打出一条纸带,断开电源,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,调节垫块的位置,改变倾角,重复B~D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答下列问题:(g=10m/s2)
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?_______(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的其中一条纸带如左图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________ m/s2.此时砝码盘中所加砝码质量为________g 。
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(6分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。

  实验时,先保持两电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大,再保持两球的距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。
  实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的____________而增大,随其所带电荷量___________而增大。
  此同学在探究中应用的科学方法是_________________(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”)
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(8分)用图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

小车放在木板上,小车前端系一条细绳,绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘,盘中可放重物,在实验中认为小盘和重物所受的重力等于小车做匀加速运动的力。
(1)实验中把木板一侧垫高的目的是____________________,为达到上述目的需调节木板倾斜度,使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做_______________________运动。
(2)在探究加速度与力的关系时,图乙为某次实验中打出的纸带,打点计时器的电源频率为50Hz,则加速度a=______________________m/s2
(3)在探究加速度与质量的关系时,某同学把实验得到的几组数据描点并画出如图丙所示曲线。为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系,请你根据图丙数据在图丁中建立合理坐标,并描点画线。

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