如下圖所示為“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電．小車的質(zhì)量為m1，小盤（及砝碼）的質(zhì)量為m2．

（1）下列說法正確的是_______。

A．為平衡小車與水平木板之間摩擦力，應(yīng)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在掛小盤（及砝碼）的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

C．本實(shí)驗(yàn)中要滿足m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1的條件

D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作圖像

（2）實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如右圖所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則計(jì)算小車加速度的表達(dá)式為a=                     ；

（3）某同學(xué)在平衡好摩擦力后，保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如右圖所示，若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，則小車的質(zhì)量為______kg，小盤的質(zhì)量為______kg。(二個(gè)結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字)

（4）如果砝碼的重力越來越大時(shí)，小車的加速度不能無限制地增加，會(huì)趨近于某一極限值，此極限值為_____ m/s2。

 

【答案】

（1）  C ；（2）；(3)  2.0或2.1 ； 0.060-0.063之間都對(duì) ；（4） 10  

【解析】

試題分析：（1）“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為了消除摩擦力的影響，通過重力沿斜面向下的分力來平衡摩擦力，故將木板帶滑輪的一端墊高，故A錯(cuò)誤；因摩擦因數(shù)不變，改變小車質(zhì)量后，無需重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)中繩子的拉力為小車提供加速度，整體分析有： ，設(shè)繩子拉力為T，分析砝碼受力有：，解得拉力，由此可知，只有當(dāng)m1遠(yuǎn)大于m2時(shí)，繩子的拉力才近似等于盤和砝碼的總重力，故C正確；由牛頓第二定律可知，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)做圖像，故D錯(cuò)誤；

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式可得逐差公式，故在本題中有，故有a=

（3）根據(jù)牛頓第二定律可知故有，即圖像斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，取點(diǎn)代入數(shù)據(jù)可得kg=2.0kg，同理計(jì)算縱截距求得小盤質(zhì)量kg。

（4）當(dāng)砝碼質(zhì)量不斷增大時(shí)，對(duì)系統(tǒng)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律可知，小車加速度，由數(shù)學(xué)知識(shí)取極限可知當(dāng)越來越大時(shí)=10m/s2。

考點(diǎn)：“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：教材全解　高中物理　必修1 人教版 題型：058

某同學(xué)用如下圖所示裝置來探究物體的加速度a與物體的受力f和質(zhì)量m的關(guān)系．

小車作為研究對(duì)象，車內(nèi)可以加減砝碼，在小桶內(nèi)裝砂，當(dāng)小桶連同砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車連同砝碼的總質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車受到細(xì)線的拉力等于小桶連同砂的重力．試回答下列問題：

(1)本實(shí)驗(yàn)怎樣探究a與F、m的關(guān)系？

(2)為了減小誤差，可以作何改進(jìn)？

(3)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出某條紙帶各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為s1、s2、s3、s4，如圖下所示，為使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果更精確一些，計(jì)算加速度a的表達(dá)式為a＝________．(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為t)

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科目：高中物理 來源：山東省濟(jì)寧市金鄉(xiāng)一中2012屆高三12月月考物理試題 題型：058

某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx(標(biāo)稱阻值為180 Ω)的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)．

實(shí)驗(yàn)器材：多用電表，電流表A(0－50 mA，內(nèi)阻約15 Ω)，電壓表V(5 V，內(nèi)阻約20 kΩ)，電源E(6 V直流電源，內(nèi)阻可忽略不計(jì))，滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20 Ω)，定值電阻R0(100 Ω)，電阻箱(99.9 Ω)、開關(guān)K和導(dǎo)線若干．

①該小組用多用表的“×1”倍率的擋位測(cè)熱敏電阻在室溫下的阻值，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很小；為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到________倍率的擋位；如果換檔后就用表筆連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是：________，補(bǔ)上該步驟后，表盤的示數(shù)如圖所示，則它的電阻是________Ω．

②該小組按照自己設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從0開始逐漸增大到5 V，作出熱敏電阻的I－U圖線，如下圖所示．請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，在方框內(nèi)畫出該小組設(shè)計(jì)的電路圖．

③分析該小組所畫出的I－U圖線，說明在電流比較大的情況下熱敏電阻的阻值隨電流的增大而________；分析其變化的原因可能是________．

④請(qǐng)?zhí)岢鲆粋�(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法，說明你對(duì)變化原因的判斷是正確的．

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科目：高中物理 來源： 題型：

(2010·山東理綜)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置來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�。賹⒛景宸呕卦幉醋�，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)是________．

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 來源：北京模擬題 題型：實(shí)驗(yàn)題

某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（標(biāo)稱阻值為180Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)器材：多用電表，電流表A（0－50mA，內(nèi)阻約15Ω），電壓表V（5V，內(nèi)阻約20kΩ），電源E（6V直流電源，內(nèi)阻可忽略不計(jì)），滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω），定值電阻R0（100Ω），電阻箱（99.9Ω）、開關(guān)K和導(dǎo)線若干。
（1）該小組用多用表的“×1”倍率的擋位測(cè)熱敏電阻在室溫下的阻值，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很��；為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到___________倍率的擋位；如果換檔后就用表筆連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是：                 ，補(bǔ)上該步驟后，表盤的示數(shù)如圖所示，則它的電阻是___________Ω。
（2）該小組按照自己設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從0開始逐漸增大到5V，作出熱敏電阻的I-U圖線，如下圖所示。請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，在方框內(nèi)畫出該小組設(shè)計(jì)的電路圖（注意標(biāo)明所選器材的符號(hào)）。 
（3）分析該小組所畫出的I-U圖線，說明在電流比較大的情況下熱敏電阻的阻值隨電流的增大而                ；分析其變化的原因可能是                                  。
（4）該熱敏電阻消耗的電功率隨所加電壓變化規(guī)律可能正確的是下面四幅圖象中的______。
（5）如果將這個(gè)熱敏電阻跟一個(gè)100Ω的定值電阻串聯(lián)后接在內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為5V的電源兩端，該熱敏電阻消耗的電功率為___________W。

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科目：高中物理 來源：北京模擬題 題型：實(shí)驗(yàn)題

某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（標(biāo)稱阻值為180Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)器材：多用電表，電流表A（0－50mA，內(nèi)阻約15Ω），電壓表V（5V，內(nèi)阻約20kΩ），電源E（6V直流電源，內(nèi)阻可忽略不計(jì)），滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω），定值電阻R0（100Ω），電阻箱（99.9Ω）、開關(guān)K和導(dǎo)線若干。
（1）該小組用多用表的“×1”倍率的擋位測(cè)熱敏電阻在室溫下的阻值，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很小；為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到_________倍率的擋位；如果換檔后就用表筆連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是：______________________，補(bǔ)上該步驟后，表盤的示數(shù)如圖所示，則它的電阻是_________Ω 。
（2）該小組按照自己設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從0開始逐漸增大到5V，作出熱敏電阻的I-U圖線，如下圖所示。請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，在方框內(nèi)畫出該小組設(shè)計(jì)的電路圖。
（3）分析該小組所畫出的I-U圖線，說明在電流比較大的情況下熱敏電阻的阻值隨電流的增大而_________；分析其變化的原因可能是______________________。
（4）請(qǐng)?zhí)岢鲆粋�(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法，說明你對(duì)變化原因的判斷是正確的。

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