某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律,实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的

某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律,实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的

题型:浙江省月考题难度:来源:
某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律,实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度。
(1)为了尽量减小实验的误差,以下采取的措施中必要的是:        
A.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B.应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M
C.定滑轮的轮轴要尽量光滑
D.先放手让小车运动起来,速度足够大之后再让打点计时器通电打点
(2)若交流电的频率为50Hz,则根据下图所打纸带的打点记录, 小车此次运动经B点时的速度vB=            m/s,小车的加速度a=       m/s2
(3)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表,请在坐标纸中完成实验次数5、6、7三个数据的描点,并画出a图线,并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的定量关系式是____________.
答案
(1) A  
(2)0.400或0.40;1.46    
(3)图“略”;a=1/2m
举一反三
如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。实验操作中,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS系统测定小车的加速度。在保持小车总质量不变的情况下,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,将数据输入计算机,得到如图所示的a-F关系图线。
(1)分析发现图线在水平轴上有明显的截距(OA不为零),这是因为:_____________。
(2)图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_______(选填字母代号)。
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.钩码总质量过大
C.钩码总质量很小,远小于小车的总质量  
D.释放小车之前就启动记录数据的程序
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要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,某同学设计了如图甲所示的装置,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m",托盘和盘中砝码的总质量为m,轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出).实验中,重力加速度g取10 m/s2
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d,如图乙所示,则d=__________mm,用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x,滑块在水平轨道上做匀加速直线运动,挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB,根据运动学公式,可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a=____________;
(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量,进行了多次实验,得到的多组数据如下:

请根据表中数据在图丙中作出a-m图象.从数据或图象可知,a是m的一次函数,这是由于采取了下列哪一项措施________.
A. 每次实验的M+m"都相等  
B. 每次实验都保证M+m"远大于m
C. 每次实验都保证M+m"远小于m  
D. 每次实验的m"+m都相等
(3)根据a-m图象,可知μ=________(请保留两位有效数字).
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某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。
(1)图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“甲”或“乙”);
(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m=____________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。
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某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验。如图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,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等于砂和砂桶总重量,小车运动加速度a可用纸带上点求得:
(1)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加速度值(写出计算过程);  
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表:
为直观反映F不变时a与m的关系,请在图(c)坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线。  
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量之间定量关系式是_____________。  
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶重量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(d),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是____________________________________。          
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如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力与质量的关系”的实验装置。
(1)该实验应用的研究方法是________________法;
(2)在小车总质量不变时,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,可画出a-F关系图线(如图所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________。
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________________。
(3)若保持所挂钩砝数量不变,改变小车质量,多次重复测量,可以研究加速度a与质量m的关系,则应该绘制什么关系图线?答:________________。
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