某同學(xué)驗證物體質(zhì)量一定時加速度與合力的關(guān)系,實驗裝置如圖1所示。主要思路是,通過改變懸掛小鉤碼的質(zhì)量,改變小車所受拉力,并測得小車的加速度。將每組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點、畫線,觀察圖線特點。

(1)實驗中應(yīng)該滿足:鉤碼的質(zhì)量m和小車質(zhì)量M的關(guān)系為:______________________。
(2)如圖2所示為本實驗中得到的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm。為了盡量減小誤差,則用T、x1、x2…x6表示小車加速度大小a=___________________,計算得加速度大小a=____________m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(3)經(jīng)過6次實驗,獲得了6組對應(yīng)的小車所受合力F、小車加速度a的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描點、畫線,得到如圖3所示的a-F圖線。發(fā)現(xiàn)圖線不過原點,經(jīng)排查發(fā)現(xiàn):并非人為的偶然誤差所致,那么,你認(rèn)為出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是:                         。學(xué)習(xí)牛頓第二定律后,你認(rèn)為,圖3中圖線的斜率表示               。

(1)m遠(yuǎn)小于M   (2)       0.64    (3)小車前進(jìn)過程中受到滑動摩擦力     

解析試題分析:(1)該實驗裝置中,把砝碼重力作為小車?yán)Γ聦嵣,小車和砝碼一起勻加速,砝碼重力是整體的合力,即,繩子拉力,只有m遠(yuǎn)小于M時,繩子拉力才近似等于砝碼重力。
(2)勻變速直線運動連續(xù)相等時間間隔內(nèi)通過的位移之差即,題目中給出了6個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移,如果我們用……最終求得的加速度求平均加速度就會變成,最終數(shù)據(jù)只用了2個,無法減小誤差,我們選擇用,最終的表達(dá)式為,帶入計算
(3)觀察圖像可以發(fā)現(xiàn),在加速度等于0,力F還不等于0,說明除F外還有別的力與F平衡,所以受到的有滑動摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律有所以斜率為
考點:探究加速度與合力的關(guān)系實驗探究

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)實驗室中現(xiàn)有如下器材:
電池E(電動勢6V)
電流表A(量程0.6A)
電壓表Vl(量程3V,內(nèi)阻未知)
電壓表V2(量程3V,內(nèi)阻10KΩ)
滑動變阻器R1(最大阻值約20Ω)
滑動變阻器R2(最大阻值10Ω)
開關(guān)S和導(dǎo)線若干

某同學(xué)設(shè)計了一個同時測定滑動變阻器R1最大阻值和電壓表Vl內(nèi)阻的實驗電路,如圖所示.若某次實驗中電流表的示數(shù)用I表示,電壓表Vl、V2的示數(shù)分別用U1、U2表示,電壓表V2的內(nèi)阻用r2表示,則R1的最大阻值R1m=________;電壓表Vl的內(nèi)阻r1=________.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中,一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間離和帶電量有關(guān)。他選用帶正電的小球A和B,A球放在可移動的絕座上,B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點,如圖所示。

  實驗時,先保持兩電荷量不變,使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近,觀察到兩球距離越小,B球懸線的偏角越大,再保持兩球的距離不變,改變小球所帶的電荷量,觀察到電荷量越大,B球懸線的偏角越大。
  實驗表明:兩電荷之間的相互作用力,隨其距離的____________而增大,隨其所帶電荷量___________而增大。
  此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是_________________(選填:“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”、“或演繹法”)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(8分)為了探究額定功率為4W、額定電壓為4V的小燈泡消耗的功率與電壓的關(guān)系,提供了如下的實驗器材:
A. 電壓表V1(0~2V,內(nèi)阻2kΩ)
B. 電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻15kΩ)
C. 電流表A(0~1A,內(nèi)阻約1Ω)
D. 定值電阻R1=2kΩ
E. 定值電阻R2=16kΩ
F. 滑動變阻器R(15Ω,2A)
G. 學(xué)生電源(直流6V,內(nèi)阻不計)
H. 開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)為了減小實驗誤差,電壓表應(yīng)選用________,定值電阻應(yīng)選用_________(均用序號字母填寫);
(2)在探究功率與電壓的關(guān)系時,要求電壓從零開始調(diào)節(jié),并且多次測量,畫出滿足要求的電路圖;

(3)根據(jù)設(shè)計的電路圖,寫出電壓表讀數(shù)UV與小燈泡兩端電壓U的關(guān)系__________。若小燈泡的電功率為P,則關(guān)系圖線可能正確的是__________。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)為了測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼.實驗測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),其對應(yīng)點已在下圖中標(biāo)出.(g=9.8 m/s2)

(1)作出m-l的關(guān)系圖線;
(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(13分)
(1)如圖所示是一正在測量中的多用電表表盤.

①如果是用“×10”Ω檔測量電阻,則讀數(shù)為_____Ω;
②如果是用直流10 mA檔測量電流,則讀數(shù)為____mA;
③如果是用直流5 V檔測量電壓,則讀數(shù)為____V.  
(2)用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻,被測電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)成的電池組.可供選擇的
實驗器材如下:

A.電流表,量程0~0.6 A,0~3 A
B.毫安表,量程0~100 μA,0~100 mA
C.電壓表,量程0~3 V,0~15 V
D.滑動變阻器,0~1000 Ω,0.1 A
E.滑動變阻器,0~20 Ω,2 A
F.電鍵一個,導(dǎo)線若干
①為了盡量得到較準(zhǔn)確的實驗結(jié)果,電流表應(yīng)選__________,量程應(yīng)選________,電壓表量程應(yīng)選________,滑動變阻器應(yīng)選________.
②有甲、乙兩個可供選擇的電路(如下圖所示),應(yīng)選________電路進(jìn)行實驗,實驗中誤差是由于________表的讀數(shù)比真實值偏 ________(選填“大”或“小”)而引起的.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

某課外學(xué)習(xí)小組想描繪標(biāo)有“4V、2W”的小燈泡的U—I圖象,除導(dǎo)線和開關(guān)外還備有以下器材可供選擇:
A.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為1Ω)
B.電流表(量程3.0A,內(nèi)阻約為0.2Ω)
C.電壓表(量程5.0V,內(nèi)阻約為5kΩ)
D.電壓表(量程15.0V,內(nèi)阻約為15kΩ)
E.滑動變阻器(最大阻值為200Ω,額定電流100mA)
F.滑動變阻器(最大阻值為10Ω,額定電流1.0A)
G.電源(電動勢為6.0V,內(nèi)阻約為1.5Ω)
(1)實驗中所用的電流表應(yīng)選      ;電壓表應(yīng)選       ;滑動變阻器應(yīng)選     。(只需填器材前面的字母代號)
(2)將圖甲中的實物連接成實驗所需的電路(有兩根導(dǎo)線已經(jīng)接好)。實驗開始時,滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于最       端。(填“左”或“右”)

(3)經(jīng)過正確的操作,測得的數(shù)據(jù)如下表:

 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
U/V
0
0.4
0.8/
1.2
1.6
2.0
2.4
2. 8
3.2
3.6
4.0
I/A
0
0.12
0.22
0.30
0.36
0.40
0.43
0.46
0.48
0.49
0.50
請在圖乙中描點畫出小燈泡的U—I曲線.

(4)若某干電池的端電壓U與電流I的關(guān)系如圖乙中圖線a所示,那么將本題中的小燈泡接在該干電池的兩端時,小燈泡的實際功率是        W.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(18分,每空3分)下圖是某興趣小組同學(xué)設(shè)計的實驗裝置,
(1)若木板水平放置,物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在木板上(尚未到達(dá)滑輪處), 該小組同學(xué)利用勻減速直線運動規(guī)律測木板動摩擦因數(shù)。從紙帶上便于測量的點開始,相鄰計數(shù)點間的距離如圖下所示,相鄰計數(shù)點間還有4個記錄點未畫出。打點計時器電源的頻率為50 Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點____________之間某時刻開始減速。
②計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為________m/s,計數(shù)點8對應(yīng)的速度大小為________m/s。(保留三位有效數(shù)字)
③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=____m/s2,若用來計算物塊與木板間的動摩擦因數(shù)(g取10 m/s2),則計算結(jié)果μ=________ (保留三位有效數(shù)字) 。
(2)若該小組同學(xué)想利用此裝置,探究重物落地前,物塊在重物牽引下運動的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,則下列做法正確的是____________(填字母代號)

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳飰K的細(xì)繩與長木板保持平行
B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡物塊受到的滑動摩擦力時,要將重物拴在木塊上
C.實驗時,先放開物塊再接通打點計時器的電源
D.通過增減物塊上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

某同學(xué)為了測量電流表A1的內(nèi)阻精確值,有如下器材:
電流表A1(量程300 mA,內(nèi)阻約為5Ω);
電流表A2(量程600 mA,內(nèi)阻約為1Ω);
電壓表V(量程15 V,內(nèi)阻約為3 kΩ);
滑動變阻器R1(0~5Ω,額定電流為1 A);
滑動變阻器R2(0~50Ω,額定電流為0.01A);
電源E(電動勢3 V,內(nèi)阻較小);
定值電阻R0(5Ω);
單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。
①要求待測電流表A1的示數(shù)從零開始變化,且多測幾組數(shù)據(jù),盡可能的減少誤差,以上給定的器材中滑動變阻器應(yīng)選             。在答題卡的方框內(nèi)畫出測量用的電路原理圖,并在圖中標(biāo)出所用儀器的代號。

②若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算電流表A1的內(nèi)阻r1,則r1的表達(dá)式為r1=           ;上式中各符號的物理意義是_______________________________________。

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