(11分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。如图(a)所示为实验装置简图。A为小车,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶,D为一端带

(11分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。如图(a)所示为实验装置简图。A为小车,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶,D为一端带

题型:不详难度:来源:
(11分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。如图(a)所示为实验装置简图。A为小车,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重量,小车运动加速度可用纸带上的点求得。  

(1)(3分)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),试由图中数据求出小车运动的加速度=_______/s2。(结果保留两位有效数字)  
(2)保持沙和沙桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车运动的加速度与质量及对应的1/数据如下表
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a(/s2
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车质量(kg)
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
1/ (kg-1
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.40
1.00
0.60
①(3分)根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在方格坐标纸中作出图线。
②(3分)从图线中得到F不变时小车加速度之间定量关系式为__________。
(3)(2分)保持小车质量不变,改变沙和沙桶的重量,该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图(d)所示,该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是__________.

答案
(1)3.0(3分)(2)①如图所示(3分) ②(3分)
(3)实验前没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不够

解析

试题分析:(1)据题意,已知打点计时器打点周期为T=0.01s,据逐
。(2)①从表格数据描点连线后是一条过原点的倾斜直线,即当拉力F一定时,小车加速度a与小车质量倒数成正比。②由于A与成正比,即图线的斜率表示拉力大小,则有:,即。(3)从图线可知,当拉力F增加了一定值时,加速度仍为0,据,而a=0可知,实验前没有平衡摩擦力。
举一反三
(4分)小球自由下落时,记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式:一种是图(a)所示的频闪照相记录,另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录。两种记录方式都能用验证机械能守恒定律,但两种方式相比,图(a)比图(b)的 __________误差更小(选填“偶然”或“系统”);图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T=0.04s闪光一次,各时刻的位置到A的距离,单位为厘米,验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒,还需要知道小球到达E处的速度,此速度有两种计算方式:第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度),第二种是利用求得,应选第_________种,

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测得某电梯在上行起动阶段的速度如下表所示:

(l)在坐标纸上描点如图所示,请在图中作出电梯在0~6.0s内的速度一时间图线;

(2)由所作图线判断,在0~6.0s内电梯加速度的变化情况是____________.
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一小组用图示装置测定滑块与斜面间的动摩擦因数。斜面下端固定一光电门,上端由静止释放一带有遮光条的滑块,滑块沿斜面加速通过光电门.

(1)要测量木板与斜面间的动摩擦因数,除了已知当地重力加速度g及遮光条宽度d、遮光时间t,还应测量的物理量是下列选项中的____________ ;
A.滑块的长度L
B.斜面的倾角
C.滑块的质量m
D.释放滑块时遮光条到光电门间的距离x
(2)用上述物理量表示滑块与斜面间动摩擦因数___________;
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在探究小车的速度与时间关系的实验中,用打点计时器打出的被小车带动的纸带如图所示。电源的频率为50Hz,在纸带上按先后顺序取图中A、B、C、D、E共五个计数点,相邻的两个点间均有四个点未画出,用刻度尺量出点B、C、D、E到A点的距离,标在了纸带上(纸带上的单位为厘米)。试求出:(以下结果均保留两位有效数字)打下计数点C时小车速度的大小为________m/s。小车加速度的大小为_______m/s2

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某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率是50 Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再每5个点选一个测量点,分别标以A、B、C、D、E和F,如下图所示.

(1)如果测得C、D两点相距2.70 cm,D、E两点相距2.90 cm,则在打D点时小车的速度是________m/s.
(2)该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在v-t坐标系中描点(如图所示),由此可求得小车的加速度a=________m/s2.

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