16.某實驗小組在實驗室做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗:
(1)甲同學(xué)在物體所受合外力不變時,改變物體的質(zhì)量,得到數(shù)據(jù)如下表所示?
實驗次數(shù)物體質(zhì)量m(kg)物體的加速度a(m/s2物體質(zhì)量的倒數(shù)1/m(1/kg)
10.200.785.00
20.400.382.50
30.600.251.67
40.800.201.25
51.000.161.00
①根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在圖1所示的坐標(biāo)中描出相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)點,并作出圖象?
②由a-$\frac{1}{m}$圖象,你得出的結(jié)論為在物體所受合力不變的情況下,物體的加速度與質(zhì)量成反比?
③物體受到的合力大約為0.15N?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)乙同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的情況下,通過多次改變對小車的拉力,由實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖象如圖2所示,則該圖象中圖線不過原點的原因是:平衡摩擦力太過,小車的質(zhì)量為2.0kg.(保留兩位有效數(shù)字)

分析 (1)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對應(yīng)的點,然后作出圖象;應(yīng)用控制變量法根據(jù)圖象特點得出實驗結(jié)論;根據(jù)圖象由牛頓第二定律求出物體受到的合力.
(2)實驗時要平衡摩擦力,如果平衡摩擦力時木板傾角太大,過平衡摩擦力,則小車受到的合力大于細(xì)線對小車的拉力,a-F圖象不過原點,在a軸上有截距.

解答 解:(1)①根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對應(yīng)的點,
然后根據(jù)各點作出圖象如圖所示;

②由圖象可知,a-$\frac{1}{m}$ 圖象是過原點的直線,
由此可知:在物體所受合力不變的情況下,物體的加速度與質(zhì)量成反比;
③由圖象可知,物體所受合力為F=ma=$\frac{a}{\frac{1}{m}}$=$\frac{0.76}{5}$≈0.15N.
(2)由圖2可知,a-F圖象不過原點,在a軸上有截距,即F=0時有加速度,
這是由于在平衡摩擦力時,木板被墊的太高,木板傾角太大,平衡摩擦力太過造成的;
小車質(zhì)量m=$\frac{△F}{△a}$=$\frac{5.5}{3.0-0.25}$=2.0kg;
故答案為:(1)①圖象a-$\frac{1}{m}$,如上圖所示;②在物體所受合力不變的情況下,物體的加速度與質(zhì)量成反比;③0.15N;
(2)平衡摩擦力太過;2.0.

點評 要掌握描點法作圖的方法、實驗時要注意平衡摩擦力,但不要過度平衡摩擦力,同時掌握牛頓第二定律的應(yīng)用,理解a-F圖象不過原點的原因.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,物體A放置在物體B上,B與一輕彈簧相連,它們一起在光滑水平面上以O(shè)點為平衡位置做簡諧運動,所能到達(dá)相對于O點的最大位移處分別為P點和Q點,運動過程中A、B之間無相對運動.已知物體A的質(zhì)量為m,物體B的質(zhì)量為M,彈簧的勁度系數(shù)為k,系統(tǒng)的振動周期為T,振幅為L,彈簧始終處于彈性限度內(nèi).下列說法中正確的是(  )
A.物體B從P向O運動的過程中,A、B之間的摩擦力對A做正功
B.物體B處于PO之間某位置時開始計時,經(jīng)$\frac{1}{4}$T時間,物體B通過的路程一定為L
C.當(dāng)物體B的加速度為a時開始計時,每經(jīng)過T時間,物體B的加速度仍為a
D.當(dāng)物體B相對平衡位置的位移為x時,A、B間摩擦力的大小等于$(\frac{m}{M+m})kx$

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實驗電路來測量實際電流表G1的內(nèi)阻r1的大。螅簻y量盡量準(zhǔn)確,滑動變阻器調(diào)節(jié)方便.
供選擇的實驗器材有:
A.待測電流表G1(0~5mA,內(nèi)阻r1約為300Ω)
B.電流表G2(0~10mA,內(nèi)阻r2約為100Ω)
C.定值電阻R1(300Ω)
D.定值電阻R2(10Ω)
E.滑動變阻器R3(0~100Ω)
F.滑動變阻器R4(0~20Ω)
G.電源(一節(jié)干電池,1.5V)
H.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干
(1)在實驗時同學(xué)們采用了如上圖所示的實物電路,在具體實驗操作中漏接了一根導(dǎo)線,請在實物電路圖中添上遺漏的導(dǎo)線.
(2)請根據(jù)實物電路選擇實驗器材.其中:①定值電阻應(yīng)選D;②滑動變阻器應(yīng)選F(填字母序號).
(3)實驗中移動滑動觸頭至某一位置,記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2,重復(fù)幾次,得到幾組數(shù)據(jù),以I2為縱坐標(biāo),以I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線,根據(jù)圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式為r1=(k-1)R1

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.取空間兩個不等量點電荷q1,q2的連線為x軸,q1在坐標(biāo)原點上.x軸上各點的電場強度(規(guī)定x軸正方向為電場強度的正方向)隨著x軸的變化關(guān)系如圖所示.在x軸上取ABC三點,AB>BC,B點場強為零,AA′B和BCC′所圍面積相等.現(xiàn)有一氦核,在A點無初速度釋放,僅在電場力的作用下,沿x軸正方向運動.則下列說法正確的是( 。
A.q1為正電荷,q2為負(fù)電荷B.q1和q2均為正電荷
C.此氦核將在AC之間來回運動D.圖中AB>BC,所以UAB>UBC

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.某待測電阻的額定電壓為3V(阻值大約為10Ω).為測量其阻值,實驗室提供了下列可選用的器材
A:電流表A1(量程300mA,內(nèi)阻約1Ω)
B:電流表A2(量程0.2A,內(nèi)阻約3kΩ)
C:電壓表V1(量程3.0V,內(nèi)阻約1kΩ)
D:電壓表V2(量程1.0V,內(nèi)阻約1kΩ)
E:滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω)
F:滑動變阻器R2(最大阻值為100Ω)
G:電源E(電動勢4V,內(nèi)阻可忽略)
H:電鍵、導(dǎo)線若干
①為了盡可能提高測量準(zhǔn)確度,應(yīng)選擇的器材為(只需填寫器材前面的字母即可)電流表A;電壓表C;滑動變阻器E.
②如圖所示給出的測量電路中,最合理的電路是B.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.在利用打點計時器和小車來做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時,下列說法中不正確的是(  )
A.平衡摩擦力時,應(yīng)將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪連接在小車上
B.小車釋放前應(yīng)靠近打點計時器,且應(yīng)先接電源再釋放小車
C.重復(fù)實驗時,不需要再次平衡摩擦力
D.連結(jié)砝碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長木板保持平行

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中,設(shè)計出如下的實驗方案,其實驗裝置如圖1所示.已知小車質(zhì)量M=214.6g,砝碼盤質(zhì)量m0=7.8g,所使用的打點計時器交流電頻率f=50Hz.其實驗步驟是:
A.按圖中所示安裝好實驗裝置;
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運動;
C.取下細(xì)繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;
D.先接通電源,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;
E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量,重復(fù)B-D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度.
回答以下問題:
①按上述方案做實驗,是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?否(填“是”或“否”)).
②實驗中打出的其中一條紙帶如圖2所示,由該紙帶可求得小車的加速度a=0.88m/s2
③某同學(xué)將有關(guān)測量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的表格中,如下表,
次  數(shù)12345
砝碼盤中砝
碼的重力F/N
0.100.200.290.390.49
小車的加速度a/m•s-20.881.441.842.382.89
他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖象(如圖3).造成圖線不過坐標(biāo)原點的一條最主要原因是未計入砝碼盤的重力,從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是砝碼盤的重力大小,其大小是0.08N.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中:
(1)該實驗中必須采用控制變量法;
(2)為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)保持F不變(選填“m”、“a”、“F”),作圖象$a-\frac{1}{m}$(選填“a-m”、“a-$\frac{1}{m}$”).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.張麗同學(xué)在“探究性實驗室”測量未知電阻Rx.使用的器材有:電源E;適當(dāng)量程的電流表、電壓表;滑動變阻器R;電阻箱R0;開關(guān)S1、S2;導(dǎo)線若干.為減少電表對測量結(jié)果的影響,設(shè)計出如甲圖電路.具體實驗操作如下:先斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R和R0,使電流表和電壓表有適當(dāng)讀數(shù)I1、U1;再保持R0不變,閉合S2,記下電流表和電壓表的示數(shù)I2、U2
(1)請對照電路圖連接實物(導(dǎo)線不得交叉)
(2)請推導(dǎo)被測電阻Rx的表達(dá)式(用物理符號表示)
推導(dǎo)過程:

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