在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:(1)某组同学用如图甲所示装置,采用控制变量的方法,来探究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系。该组同
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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:(1)某组同学用如图甲所示装置,采用控制变量的方法,来探究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系。该组同
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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)某组同学用如图甲所示装置,采用控制变量的方法,来探究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系。
该组同学由实验得出的数据,作出a-F图象,如图乙所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是
A.实验中摩擦力没有平衡
B.实验中摩擦力平衡过度
C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D.实验中小车质量发生变化
(2)下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上。根据下图可知,打下E点时小车的速度为
m/s,小车的加速度为
m/s
2
。(计算结果均保留两位有效数字)
答案
(1)B (2)0.20m/s, 0.40m/s
2
(误差在0.02范围内均可得分)
解析
试题分析:(1)观察乙图,当拉力F等于0时,物体已经有加速度开始下滑了,所以是摩擦力平衡过度。
(2)每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出即相邻计数点的时间间隔
,由于是匀变速直线运动,中间时刻的瞬时速度等于平均速度,打下E点是的速度
观察图像得出相邻时间间隔内的位移分别为
,
,
,
,
,
。根据
为减小误差取多组数据得
举一反三
在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如下图(a)所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,砂和砂桶的质量用m表示. (交流电的频率为50Hz)
(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为
m/s
2
(保留两位有效数字)
(2)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力.
(3)在实验中,由于没有注意始终满足(2)的条件,结果得到的图象应是图中的( )
(4)某一组同学先保持砂和砂桶的质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________.
A.平衡摩擦力时,应将砂和砂桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式
求出
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在验证牛顿运动定律的实验中有如图(a)所示的装置,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时,小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器,释放重物,小车在重物牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz. 图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如图箭头所示.
(1)根据所提供的纸带和数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为
m/s
2
(计算结果保留两位有效数字).
(2) 打a段纸带时,小车的加速度是2.5m/s
2
,请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的
两点之间.
(3) 若重力加速度取
,由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m:M=
.
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(18分)(1)用如图(甲)所示的实验装置来验证牛顿第二定律,为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力.
①某同学平衡摩擦力时是这样操作的:将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图(乙),直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止.请问这位同学的操作是否正确?如果不正确,应当如何进行?答:
.
②如果这位同学先如①中的操作,然后不断改变对小车的拉力F,他得到M(小车质量)保持不变情况下的a—F图线是下图中的
(填选项代号的字母).
③若交流电的频率为
,某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出.写出用s
1
、s
2
、s
3
、s
4
以及f来表示小车加速度的表达式:a=
.
(2)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。
①请指出该同学在实验操作中存在的两处错误:
a
; b
。
②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点,测得h
1
、h
2
、h
3
、h
4
、h
5
.若打点的周期为T,则打E点时速度为v
E
=
;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出v
2
与h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度 g=
m/s
2
.
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在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带如图所示。A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点,其中计数点间还有若干个点未标出,设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为
,BD间的距离为
,则打B点时小车运动的速度
,小车运动的加速度
。
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验证“平行四边形法则”实验中,贴有带方格白纸的木板固定在竖直墙壁上,紧贴木板用两个弹簧称把已知重力为4N的物块用细线悬挂起,物块保持静止,如图11所示,记下两弹簧称的拉力方向,读出两弹簧称的示数,
,
。取下弹簧称后,以小方格边长为1N做标度,请你在方格纸内完成余下的作图步骤,以验证:求两力合力时满足平行四边形法则。
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