图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图。实验小组利用此装置来探究:在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系。图中打点计时器的电源为50 Hz的
题型:不详难度:来源:
图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图。实验小组利用此装置来探究:在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系。图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源。
①实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,则应满足的条件是:小吊盘和盘中物块的质量之和________小车和砝码的总质量。(填“接近于”、“远大于”或“远小于”) ②下图是实验小组得到的一条纸带,两个相邻计数点的间距为s1、s2。由图可读出s1= cm,由此求得加速度的大小 a= m/s2。(保留小数点后两位有效数字)
③右图为实验小组以小车和砝码总质量为横坐标,小车的加速度a为纵坐标,在坐标纸上作出的a-关系图线。由图可分析得出:加速度与质量成 关系,(填“成正比”或“成反比”);图线不过原点说明实验有误差,引起这一误差的主要原因是平衡摩擦力时长木板的倾角 (填“过大”或“过小”)。 |
答案
①远小于②2.36cm:1.30m/s2 ③成反比 过大 |
解析
试题分析:①当小车和砝码的总质量远远大于小吊盘和盘中物块的质量时,绳子的拉力可近似等于小吊盘和盘中物块的重力, ②刻度尺为毫米刻度尺,所以应估读为0.1mm,故,根据做匀变速直线运动的物体在相等时时间内走过的位移差是一个定值可得,解得, ③图像是一条直线,所以和a成正比,故a和m成反比关系,从图像中可以看出,在小吊盘和盘中物块的质量为零时,小车的加速度不为零,即平衡摩擦力时长木板的倾角过大, 点评:对该实验要明确实验原理,尤其是正确理解该实验要满足的条件:小车质量远大于砝码质量. |
举一反三
图是《探究力的平行四边形定则》实验的示意图.
(1)实验中要注意 A.固定有白纸的图板必须竖直放置 B.用两弹簧测力计拉橡皮条时,两弹簧测力计的示数必须相同 C.弹簧测力计必须与木板平面平行 (2)做实验时.要先后用两个和一个弹簧测力计拉橡皮条。用两个测力计互成角度拉橡皮条时,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.这时除了读出两个测力计的示数,还需要记下 和 。 |
在一次课外活动中,某同学用图(a)所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与长金属B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量m=1kg,金属板B的质量m′=0.5kg,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,弹簧秤示数的放大情况如图所示,则A、B间的摩擦力F= N,A、B间的动摩擦因数μ= (g取10m/s2) |
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,计时器打点频率为50Hz。
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、 14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2。 (2)该同学通过数据的处理作出了a-F图象,如图所示,则①图中的直线不过原点的原因是 。
②图中的力F理论上指 ,而实验中却用 表示。(选填字母符号) A.砂和砂桶的重力 B.绳对小车的拉力 ③此图中直线发生弯曲的原因是 。 |
某实验小组用图1所示装置探究“重锤动能变化与重力对它做功的关系”,实验中,让拖着纸带的重锤从高处由静止自由落下,打点计时器在纸带上打出一系列的点,通过对打下的点进行测量和研究,即可达到实验目的
(1)图2是实验中打下的一条纸带,O点是重物开始下落时打下的起点,该小组在纸带上选取A、B、C、D、E、F、G七个计数点,每两个计数点间还有一个计时点(图中未画出),各计数点与起点O的距离如图所示,已知打点计时器工作频率为50Hz,分别计算B、C、D、E、F五个计数点与O点的速度平方差,请将D点的计算结果填入下表:(保留3位有效数字)
计数点
| B
| C
| D
| E
| F
| 速度平方差△v2/(m·s-1)2
| 1.38
| 2.45
|
| 5.52
| 7.50
| (2)以△v2为纵轴,以各计数点到O点的距离h为横轴,在坐标系中作出△v2—h图象. (3)若不考虑误差,认为动能的变化量等于重力做的功,利用作出的图线的斜率,可求得当地的重力加速度g′= .(保留3位有效数字)
(4)重锤下落过程中一定受到阻力的作用,若已知当地的重力加速度为g,用这一装置测量重锤下落过程中受到的阻力F的大小,还需测量的物理量是 .(用文字和符号表示) (5)用测得量和已知量表示F大小的表达式为:F= .(用符号表示) |
某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,记录小车运动情况的一条纸带如图甲所示.图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻的计数点间的时间间隔为T=0.1 s. 甲
乙 (1)试计算B、D各点的瞬时速度:vB=______ m/s(4分),vD=______ m/s.(4分) (2)在图乙所示的坐标系中,作出小车的vt图象(做出图像4分),并根据图象求出小车的加速度a=______ m/s2.(4分) |
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