在研究“物體加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某學(xué)習(xí)小組使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。軌道木板水平放置,把小車從位移傳感器(接收器)旁邊釋放后,傳感器能記錄任意時(shí)刻小車的位置,據(jù)此可求得小車的加速度。(鉤碼的質(zhì)量為 m,重力加速度為g)

(1)指出該實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)明顯疏漏___                        
(2)某次實(shí)驗(yàn)中,依據(jù)傳感器的記錄,在時(shí)間t內(nèi),小車由靜止開始發(fā)生的位移為x則小車的加速度的表達(dá)式為a=___________。
(3)糾正了疏漏之處后,保持小車(包含發(fā)射器)的總質(zhì)量為M不變,通過(guò)多次實(shí)驗(yàn),依據(jù)得到的數(shù)據(jù),在a—F圖象中描點(diǎn)(如圖所示)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是:       
A.小車與軌道之間存在摩擦B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D.所用小車的質(zhì)量太大
(4)若所掛鉤碼不斷增加,a—F圖象中各點(diǎn)連成的曲線將不斷延伸,那么加速度的趨向值為______,繩子拉力的趨向值為______。
(1)沒(méi)有墊起軌道右端,使小車的重力沿軌道的分力與摩擦力相平衡。
(2) ;(3) C ;(4) g , Mg 。

試題分析:(1)本實(shí)驗(yàn)是利用控制變量法研究小車的合外力、質(zhì)量和加速度的關(guān)系,測(cè)出細(xì)繩的拉力作為小車的合外力,故軌道的摩擦力需要平衡掉,實(shí)驗(yàn)裝置中沒(méi)有墊起軌道右端,使小車的重力沿軌道的分力與摩擦力相平衡。
(2)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:,得:。
(3)數(shù)據(jù)處理時(shí),設(shè)小車的質(zhì)量為,鉤碼的質(zhì)量為,則:,小車的加速度為:,這是理論值.由牛頓第二定律:,對(duì)于小車個(gè)鉤碼組成的整體:,這是真實(shí)值.所以:只有當(dāng)時(shí):,a與F才成線性關(guān)系.,所以圖線明顯偏離直線的原因是太大了;選項(xiàng)C正確。
(4)當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量時(shí),鉤碼所受的重力才能作為小車所受外力,如果增大鉤碼的質(zhì)量,則外力增大,曲線不斷延伸,那么加速度趨向?yàn)間; F不斷增大,那么繩子的拉力趨向值為小車和位移傳感器的總重量。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的操作步驟如下,其中錯(cuò)誤或不全的步驟是________.
A.拉住紙帶,將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先放開紙帶,再接通電源
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,并接好電源
C.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過(guò)定滑輪,下面吊著適當(dāng)重的鉤碼
D.?dāng)嚅_電源,取下紙帶
E.將紙帶固定在小車尾部,并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔
若有遺漏步驟,將遺漏步驟寫在下面的橫線上(遺漏可編上序號(hào)F、G…)._____________
并把合理順序的序號(hào)填寫在橫線上.__________________________________

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí),采用如下圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,砂和砂桶的質(zhì)量用m表示. (交流電的頻率為50Hz)

(1)圖(b)所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為   m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
(2)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力.
(3)在實(shí)驗(yàn)中,由于沒(méi)有注意始終滿足(2)的條件,結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖中的(  )

(4)某一組同學(xué)先保持砂和砂桶的質(zhì)量m一定來(lái)做實(shí)驗(yàn),其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將砂和砂桶用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,小車運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式求出

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量;
D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶;
E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;    
F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。
其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是            ,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是          。
(2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為,則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式=         。(用、、表示)

(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能,其主要原因是重錘和紙帶下落過(guò)程中存在阻力作用,可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,還需要測(cè)量的物理量是         。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示重錘和紙帶在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小=_________________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在實(shí)驗(yàn)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”中,所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz,打出來(lái)的紙帶上每5個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)并且標(biāo)在紙帶上方,記為O、A、B、C、D、E、F,并用直尺測(cè)量各段長(zhǎng)度,OA=4.60cm,OB=10.01cm,OC=16.20cm,OD="23.19cm" ,OE=30.99cm,OF=39.61cm,如圖所示,請(qǐng)利用測(cè)得的數(shù)據(jù),計(jì)算并回答下列問(wèn)題:(本題保留兩位有效數(shù)字)

(1)計(jì)算E點(diǎn)處紙帶的速度為            m/s。
(2)紙帶反映物體的加速度應(yīng)為            m/s2。
(3)打下O點(diǎn)時(shí),紙帶的速度         零( 選填“是”或者“不是”)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔,下列是四位同學(xué)各自發(fā)表的看法,其中正確的是_   __。
A.電源電壓越高,每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短,并且可能會(huì)打出短線
B.紙帶速度越大,每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短
C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔由電源的頻率決定
D.如果振針?biāo)蓜?dòng),可能會(huì)出現(xiàn)打出短線

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)設(shè)計(jì)了如上圖所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測(cè)出間距d。開始時(shí)將木板置于MN處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止,記下彈簧秤的示數(shù)F0,以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數(shù)F1,然后釋放木板,并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間t。

(1)木板的加速度可以用d,t表示為a=         ;為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以   采用的方法是(一種即可)                 
(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn),確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是              

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點(diǎn)有              。
a.可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小
b.可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
c.可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小
d.可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10分)某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.頻閃儀每隔0.05 s閃光一次,圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離,該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8 m/s2,小球質(zhì)量m=0.2 kg,結(jié)果保留三位有效數(shù)字):
時(shí)刻
t2
t3
t4
t5
速度(m/s)
5.59
5.08
4.58
 

①由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5         m/s.
②從t2到t5時(shí)間內(nèi),重力勢(shì)能增量ΔEp        J,動(dòng)能減少量ΔEk            J.
③在誤差允許的范圍內(nèi),若ΔEp與ΔEk近似相等,從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.由上述計(jì)算得ΔEp       ΔEk(選填“>”“<”或“=”),造成這種結(jié)果的主要原因是                  

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分,每空3分)根據(jù)圖甲裝置在進(jìn)行驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中:
(1)讓小車受到的拉力F不變,探究a與M關(guān)系的關(guān)系時(shí),由于沒(méi)有考慮沙桶的質(zhì)量,結(jié)果得到的圖像應(yīng)為乙圖中的:

(2)讓小車質(zhì)量M不變時(shí),探究a與F關(guān)系。結(jié)果得到圖丙所示圖線。圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是____________ ____________;

(3)若實(shí)驗(yàn)不滿足M>>m 的條件,則M受到的拉力為___________

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