如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系（摩擦力已平衡）。小車(chē)上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子。沙桶的總質(zhì)量（包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量）記為m，小車(chē)的總質(zhì)量（包括車(chē)、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量）記為M。

（1）驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱(chēng)量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫(huà)出a－F圖象，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)．
在本次實(shí)驗(yàn)中，如果沙桶的總重力mg與Mg相比非常接近時(shí)，獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否會(huì)和理論預(yù)期產(chǎn)生較大差異？
答：       .（填“會(huì)”或“不會(huì)”）理由是                       ．
（2）驗(yàn)證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以       為橫軸．

（1）不會(huì)；因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg　�。�2）

解析試題分析：（1）本實(shí)驗(yàn)是以沙桶、小車(chē)和沙子組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象的，將車(chē)內(nèi)的沙子移到桶中，就保證了系統(tǒng)的總質(zhì)量（）不變。對(duì)小車(chē)有：，對(duì)沙桶有：，兩式聯(lián)立解得：，若以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，則系統(tǒng)的合外力就等于所懸掛沙桶的重力mg，所以不必滿(mǎn)足這樣的條件，故在本次實(shí)驗(yàn)中，如果沙桶的總重力mg與Mg相比非常接近時(shí)，獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不會(huì)和理論預(yù)期產(chǎn)生較大差異。
（2）仍以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，向小車(chē)內(nèi)添加或去掉部分沙子，量改變系統(tǒng)的總質(zhì)量，而系統(tǒng)的合外力仍等于所懸掛沙桶的重力mg，從而保證了合外力不變，故用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以為橫軸。
考點(diǎn)：本題考查探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系，意在考查考生對(duì)牛頓第二定律的理解及應(yīng)用圖象處理數(shù)據(jù)的能力和基本實(shí)驗(yàn)方法的遷移能力。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（10分）在探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。
如圖所示，將一長(zhǎng)直木板一端墊起，另一端側(cè)面裝一個(gè)光電門(mén)，讓小滑塊由靜止從木板h高處（從光電門(mén)所在平面算起'）‘自由滑下至光電門(mén)時(shí)，讀出滑塊上的擋光板經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t，從而算出小滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v，多次改變滑塊的下滑高度h
（斜面的傾角不變），對(duì)應(yīng)計(jì)算得到的速度值記錄在表中：

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊上擋光板的寬度d，示數(shù)如圖所示，則擋光板的寬度d=        mm。

（2）在本實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，是否需要平衡小滑塊的摩擦力      （填“要”或“不要”）。
（3）要得到此過(guò)程中功與速度變化的線(xiàn)性關(guān)系，該同學(xué)建立了縱軸表示h的坐標(biāo)系，你認(rèn)為坐標(biāo)系的橫軸應(yīng)該表示           。
（4）重力加速度g取10 m/s2，測(cè)得木板與水平桌面的夾角為45°，請(qǐng)根據(jù)表格中最后一組數(shù)據(jù)算出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為          。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）如圖甲所示，在“探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中：
（1）下列說(shuō)法中正確的是__________

A．在測(cè)量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過(guò)程中，橡皮條結(jié)點(diǎn)O的位置允許變動(dòng) 
B．實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)要正視彈簧秤的刻度 
C．F1、F2和合力F的大小都不能超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的量程 
D．用兩只彈簧秤拉橡皮條伸長(zhǎng)某一長(zhǎng)度時(shí)，只需記錄結(jié)點(diǎn)的位置和兩彈簧秤的示數(shù) 

（2）彈簧測(cè)力計(jì)的指針如圖乙所示，由圖可知拉力的大小為_(kāi)___________N（保留三位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（11分）有一電壓表V1，其量程為3V、內(nèi)阻約為3000Ω.要準(zhǔn)確測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻，提供的器材有：
電源E：電動(dòng)勢(shì)約為15V，內(nèi)阻不計(jì)
電流表A1：量程100mA，內(nèi)阻r1=20Ω
電壓表V2：量程2V，內(nèi)阻r2=2000Ω
定值電阻R1：阻值約為20Ω
定值電阻R2：阻值約為3Ω
滑動(dòng)變阻器R0：最大阻值10Ω.額定電流1A
電建一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干
（1）實(shí)驗(yàn)中電表應(yīng)選用_________, 定值電阻應(yīng)選用__________
（2）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V1內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖并畫(huà)在虛線(xiàn)框內(nèi)

（3）說(shuō)明實(shí)驗(yàn)所要測(cè)量的物理量________________________________________
（4）寫(xiě)出電壓表V1內(nèi)阻的計(jì)算表達(dá)式rv1=___________________________

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

①讓一重物拉著一條紙帶自由下落，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)，然后取紙帶的一段進(jìn)行研究。若該同學(xué)打出的紙帶如下圖所示，已知重物的質(zhì)量m=1kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，利用這段紙帶中的2、5兩點(diǎn)測(cè)定重力做功為            J，物體動(dòng)能的增加量為     J。通過(guò)比較可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，重力做的功等于動(dòng)能的增加量。（保留兩位小數(shù)）

②該同學(xué)計(jì)算了多組動(dòng)能的變化量△Ek，畫(huà)出動(dòng)能的變化量△Ek與下落的對(duì)應(yīng)高度△h的關(guān)系圖象，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，得到的△E－△h圖象應(yīng)是如下圖的    。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．粗糙曲面AB固定在水平面上，其與水平面相切于B點(diǎn)，P為光電計(jì)時(shí)器的光電門(mén)，實(shí)驗(yàn)時(shí)將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點(diǎn)自由釋放，小物塊通過(guò)光電門(mén)P后停在水平面上某點(diǎn)C．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖乙所示，其讀數(shù)d=      cm；
(2)為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，除遮光條寬度d及數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t，還需要測(cè)量的物理量及其符號(hào)是      ，動(dòng)摩擦因數(shù)=       (利用測(cè)量的量表示)．
(3)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l合理化建議：                      。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分）在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中
（1）某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置進(jìn)行試驗(yàn)，   （選填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，   （選填“需要”或“不需要”）測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量．


（2）該同學(xué)在研究小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)打出了一條紙帶，如圖乙所示．在紙帶上，連續(xù)5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離見(jiàn)下表，并畫(huà)出對(duì)應(yīng)的圖線(xiàn)（其中橫坐標(biāo)數(shù)值表示第幾個(gè)0.1s，縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的該0.1s內(nèi)物體的位移）如圖丙所示．則小車(chē)的速度隨時(shí)間   （選填“是”或“不是”）均勻變化；整個(gè)過(guò)程中小車(chē)的平均加速度為   m/s2．（保留兩位有效數(shù)字）

時(shí)間t/0.1s
1
2
3
4
5
6
相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離xn/cm
1.45
2.45
3.46
4.44
5.45
6.46

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）用游標(biāo)卡尺為20分度的卡尺測(cè)量某工件的內(nèi)徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度為_(kāi)______cm；用螺旋測(cè)微器測(cè)量某圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，由圖可知其直徑為_(kāi)_____mm.

（2）某同學(xué)采用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系。用砂桶和砂的重力充當(dāng)小車(chē)所受合力F；通過(guò)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，測(cè)量加速度a。分別以合力F 和加速度a作為橫軸和縱軸，建立坐標(biāo)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點(diǎn)跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致。該同學(xué)列舉產(chǎn)生這種結(jié)果的可能原因如下：
（1）在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過(guò)高；
（2）沒(méi)有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過(guò)低；
（3）砂桶和砂的質(zhì)量過(guò)大，不滿(mǎn)足砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)條件；
（4）測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量或者加速度時(shí)的偶然誤差過(guò)大。
通過(guò)進(jìn)一步分析，你認(rèn)為比較合理的原因可能是（ ）

A．（1）和（4） B．（2）和（3） C．（1）和（3） D．（2）和（4）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量，利用與位移傳感器、力傳感器相連的計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a－F圖線(xiàn)，如下圖(b)所示．

(1)圖線(xiàn)_______是在軌道左側(cè)抬得較高成為斜面情況下得到的(選填“①”或“②”)．
(2)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m＝_ _kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝___.

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