在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中(交流电频率为50Hz)(1)如图1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

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中(交流电频率为50Hz)(1)如图1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

题型:不详难度:来源:
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中(交流电频率为50Hz)

(1)如图1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.根据图乙可知,打下E点时小车的速度为______m/s.小车的加速度为______m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)
(2)另一同学在该实验中根据得到的实验数据画出a-F图线,如图2所示.根据图表分析,实验操作中存在的问题可能是______(填字母序号)
A、没有平衡摩擦力
B、平衡摩擦力时木板倾角过小
C、平衡摩擦力时木板倾角过大
D、小车质量太大
(3)在探究加速度与质量的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出______图象.
答案
(1)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:vE=
xDF
2T
=
0.04
0.2
m/s=0.20m/s

设两个计数点之间的位移分别为:s1、s2、s3、s4、s5、s6,由图可知:s1=0.005m;s2=0.01m;s3=0.015m;s4=0.018m;s5=0.022m;s6=0.026m,
根据作差法得:a=
s4+s5+s6-s1-s2-s3
9T2
=0.41m/s2
(2)在a-F图线中,因为F不等于零,加速度仍然为零,可知未平衡摩擦力,或平衡摩擦力过小,即木板的倾角过小.故A、B正确,C、D错误.
故选:AB.
(3)在探究加速度与质量的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-
1
m
图线.
故答案为:(1)0.20m/s;0.40m/s2±0.02;(2)AB;(3)a-
1
m
举一反三
某小组做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示,一端装有定滑轮的长木板放在水平桌面上,长木板上有一小车,小车一端与穿过电火花计时器的纸带相连,另一端用细线与托盘相连,所用交流电源的频率为50Hz.

(1)该小组利用图示装置探究加速度和拉力的关系时,得到的图象应该是图2中的______图.
(2)要得到较理想的a-F图象,对实验操作的改进方法,下列说法正确的是______
A.应垫高长木板不带滑轮的一端来平衡摩擦力
B.应垫高长木板带滑轮的一端来平衡摩擦力
C.平衡摩擦力时,应让砝码盘拉动小车做匀速运动
D.应增加小车质量M,使小车质量M远大于砝码盘和砝码的总质量m
(3)下面是实验中得到的一条纸带,图中1、2、3、4、5、6、7…是计数点.每相邻两计数点间还有4个打点未标出.根据图中数据计算第4个计数点时小车的速度______m/s,小车的加速度a=______m/s2(计算结果均保留两位有效数字).
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(1)如图所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图,该实验和测定匀变速直线运动加速度的实验比较,在实验器材上
①用小桶和砂子代替跨过滑轮的钩码,其目的是______
②在实验器材上主要增加了______(填实验仪器)
③为了减少实验误差,在实验器材上应注意______
(2)下面是按实验要求装置好器材后,进行的实验步骤:
①用天平测出小车和小桶的质量,备用砝码,使小车与砝码的总质量远大于小桶与砂子的总质量.
②挂上小桶,放进砂子,接通打点计时器的电源、放开小车,在纸带上打下一系列的点.
③保持小车的质量不变,改变砂桶里砂子的质量,测出加速度,重复几次.
④保持砂桶里砂子的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次.
上述实验中,漏掉一个重要的实验步骤是______.
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某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中采用如图甲所示装置,小车及车中砝码的总质量用M表示,小钩码P的质量用m表示,小车的加速度可有小车拖动的纸带打的点计算出来.
(1)当M与m的大小关系满足______时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力.
(2)小明同学要“探究加速度与力的关系”,在探究过程中他应该保持______一定,改变钩码质量,如图乙所示为他根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是______和______.
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如图甲所示,力传感器A与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律.将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质细绳与一滑块相连,调节传感器高度使细绳水平,滑块放在较长的小车上,滑块的质量m=1.0kg,小车的质量为M=0.65kg.一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮,其一端连接小车,另一端系一只空沙桶,调节滑轮可使桌面上部细绳水平,整个装置先处于静止状态.现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子,当小车刚好开始运动时,立即停止倒沙子.若力传感器采集的F-t图象如乙图所示,请结合该图象,求:(重力加速度g=10m/s2

(1)小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ;
(2)小车运动稳定后的加速度大小.
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某同学为探究“加速度与物体受力的关系”,设计了如图所示的实验装置:把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上,将力传感器固定在小车上,用来测量绳对小车的拉力;小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出,已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz.

(1)对于实验的操作要求,下列说法正确的是______.
A.本次实验中应保持小车和传感器总质量不变.
B.为消除小车与木板之间摩擦力的影响,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂沙桶的情况下使小车能够静止在木板上.
C.本实验必须满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量.
(2)如图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为SAB=4.12cm、SAC=8.67cm、SAD=13.65cm、SAE=19.04cm、SAF=24.85cm、SAG=31.09cm.则小车的加速度a=______m/s2(结果保留2位有效数字).
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