某班学生进行了一个探究小车加速度a与小车所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(1)图(b)为某同学实验得到的纸带,已知每两个记数点 之间还有四

某班学生进行了一个探究小车加速度a与小车所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(1)图(b)为某同学实验得到的纸带,已知每两个记数点 之间还有四

题型:不详难度:来源:
某班学生进行了一个探究小车加速度a与小车所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.
(1)图(b)为某同学实验得到的纸带,已知每两个记数点 之间还有四点没有画出来,图中上部数字为相邻两个记数点间的距离,计时器的电源频率为50Hz.,可求得纸带的加速度为a=______m/s2.(答案保留三位有效数字)
(2)在实验中有一位同学通过实验测量作出了图(c)中的A图线,试分析:①A图线不通过坐标原点的原因是______;   ②A图线上部弯曲的原因是______.

魔方格
答案
(1)计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s,
纸带的加速度a=
a1+a2+a3
3
=
x4-x1+x5-x2+x6-x3
9t2
≈2.01m/s2
(2)①由a-F图象可知,图象不过原点,在F轴上有截距,这是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够造成的;
②当砂桶总质量远小于小车质量时,可以认为小车受到的拉力等于砂桶重力,a与F成正比,当砂桶质量太大,
砂桶质量没有远小于小车质量时,小车受到的拉力小于砂桶重力,a-F图象不再是直线而发生弯曲.
故答案为:(1)2.01;(2)①未平衡摩擦力或平衡不够;②砂桶质量没有远小于小车质量.
举一反三
某研究性学习小组采用如图甲所示的装置,探究物体的加速度与质量的关系.提供的器材有:气垫导轨、滑块(总质量为m,左端装有遮光板)、光电门(配接数字计时器)、米尺、铁架台.实验中,测出导轨顶端A与光电门所在位置B的距离为L,导轨顶端距水平面的高度为h.
(1)用游标卡尺测量遮光板的宽度d,如图所示,则d=______mm
(2)接通气源,让滑块从A端由静止开始向下运动,读出遮光板通过光电门的时间为t1,若遮光板的宽度用d表示,则滑块运动到B点时的速度v1=______,下滑过程的加速度a1=______.
(3)实验中,为使滑块受到的合外力保持不变,在改变滑块质量m时,应调节______,使______.测出多组m、t数据后,描点做出______(选填“t2-m”,“t2-
1
m
”)的线性图象,可得出加速度与质量的关系.
魔方格
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如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a-F图线,下列说法中正确的是(  )
A.三条倾斜直线对应的小车质量相同
B.直线1对应的小车质量最大
C.直线2对应的小车质量最大
D.直线3对应的小车质量最大
魔方格
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在“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验中
(1)以下操作正确的是______
A.平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,应先放开小车,后接通电源.
(2)为了更直接地反映物体的加速度a与物体质量m的关系,往往用a-
1
m
关系图象表示出来.如果a-
1
m
图象是通过坐标原点的一条直线,则说明______.
(3)如图是该实验中打点计时器打出的纸带,打点频率50Hz.O点为打出的第一个点,A、B、C、D、E、F、G是计数点,每相邻两计数点间有4个点未标出,OA=17.65cm、AB=11.81cm、BC=14.79cm、CD=17.80cm、DE=20.81cm、EF=23.80cm、FG=26.79cm,根据以上数据进行处理.物体的加速度是______m/s2,打F点时的速度是______m/s.(结果均保留三位有效数字)

魔方格
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如图所示,某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电磁打点计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,在实验中细绳对小车拉力F近似等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得
(1)关于该实验,下列说法中不正确的是______.
A.本实验采用了控制变量的方法进行探究
B.通过作v-t图象求加速度,可以更好地减小误差
C.电磁打点计时器使用低压(一般为4-6V)直流电源
D.为减少小车受到的摩擦力对实验的影响,可以把木板D的右端适当垫高
(2)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表:
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次数12345
小车的加速度a/(m•s-21.251.000.800.500.40
小车的质量m/kg0.4000.5000.6251.0001.250
小车质量的倒数m-1/kg-12.502.001.601.000.80
在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中:

魔方格

(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图1所示.
请指出该装置中的错误或不妥之处:______
(2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验.图2是某次实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据求出小车的加速度a=______m/s2(保留3位有效数字)

魔方格

(3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变沙和沙桶的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图3,该图线不通过坐标原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因可能是______.(请填相应的字母)

魔方格

A.平衡摩擦力时将木板垫得过高
B.平衡摩擦力时将木板垫得过低
C.平衡摩擦力时挂上了沙桶和沙
D.实验时没有满足沙和沙桶的质量远小于小车的质量.