某同学在验证牛顿第二定律的实验中,实验装置如图所示。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,细线上挂适当的钩码,释放小车后,小车做匀加速运动,与
题型:模拟题难度:来源:
某同学在验证牛顿第二定律的实验中,实验装置如图所示。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,细线上挂适当的钩码,释放小车后,小车做匀加速运动,与小车相连的纸带上被打出一系列小点。 |
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(1)下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点,计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=____m/s2,计数点2对应的速度大小v2=____ m/s。(保留两位有效数字) |
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(2)实验中,该同学测出拉力F(钩码重力)和小车质量M,根据 计算出加速度。发现绝大多数情况下,根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大。若该同学实验操作过程没有错误,试分析其原因。(至少写两点) ①_____________________________________; ②_____________________________________。 (3)另一同学在完成同样的实验时,每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50 g的钩码,利用纸带测出每次小车的加速度,如果小车质量为100 g,细绳质量可忽略,则下列曲线最适合描述小车加速度随着吊挂钩码个数变化的是__________。 |
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答案
(1)0.16(0.15也算对),0.36 (2)①存在摩擦阻力,②绳的拉力小于钩码重力 (3)B |
举一反三
某实验小组利用如图(a)所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。 (1)做实验时,将滑块从图(a)所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门l时的速度表达式v1=______;经过光电门2时的速度表达式v2=____,滑块加速度的表达式a=___(以上表达式均已用已知字母表示)。如图(b)所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为____mm。 |
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(2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h,如图(a)。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是____。 A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大 B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变 C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变 D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小 |
某课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究: 猜想:①Fm与车的速度v无关;②Fm∝v;③Fm∝v2。 探究步骤: ①将带有风帆的玩具小车、已连接好电源的打点计时器和纸带按图示安装在光滑倾斜的长木板上; |
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②接通打点计时器电源(电源频率f=50 Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器; ③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示。 |
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请你根据该小组的探究完成下列问题: (1)通过观察表中的实验数据,试求:当θ=60°时,小车匀速运动的速度应为____ m/s。 (2)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是____,也可以进一步通过图像法对数据进行分析得到运动小车所受到阻力与运动速度的定量关系。 |
用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量m的关系,某位同学设计的实验步骤如下: |
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A.用天平称出小车和托盘 及所装重物的质量; B.按图安装好实验器材; C.把轻绳系在小车上并绕 过定滑轮悬挂托盘及重物; D.将电磁打点计时器接在6V电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量; E.保持托盘及重物的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的m值,重复上述实验; F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值; G.作a-m关系图象,并由图象确定a与m的关系。 (1)该同学漏掉的重要实验步骤是_____________,该步骤应排在_____________步实验之后。 (2)在上述步骤中,有错误的是_____________,应把_____________改为_____________。 (3)在上述步骤中,处理不恰当的是_____________ ,应把_____________改为_____________。 |
用如图所示装置,探究“加速度与力、质量的关系”的活动中: |
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(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装成如图所示。请你指出该装置中错误或不妥之处:_______________________________________。 (2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验。下图是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可算得小车的加速度a为_____________ m/s2。 |
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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,下列说法中正确的是 |
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A.平衡摩擦力时,托盘应用细线通过定滑轮系在小车上,但托盘内不能装砝码 B.实验中无需始终保持小车和砝码的总质量远远大于托盘和砝码的质量 C.实验中如用纵坐标表示加速度,用横坐标表示小车和车内砝码的总质量,描出相应的点在一条直线上时,即可证明加速度与质量成反比 D.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力 |
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