在探究物體的加速度a與所受外力F、物體質量M間的關系時,采用如圖所示的實驗裝置。小車及車中的砝碼質量用M表示,盤和盤中砝碼的總質量用m表示。

(1)當M與m的大小關系滿足________時,才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的總重力。(2)某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是__。

A.平衡摩擦力時,應調節(jié)盤中砝碼質量,直至小車在繩子牽引下做勻速運動為止
B.每次改變小車的質量時,不需要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源
D.用天平測出m以及小車質量M,則小車運動的加速度可直接用公式a=求出

M遠大于m(3分);B(3分)

解析試題分析:(1)本實驗中繩子的拉力為小車提供加速度,整體分析有: ,設繩子拉力為T,分析砝碼受力有:,解得拉力,由此可知,只有當M遠大于m時,繩子的拉力才近似等于盤和砝碼的總重力。
(2)平衡摩擦力時,不要給小車加任何牽引力,即不要把懸掛小盤的細線系在小車上,同時,要讓小車拖著打點的紙帶運動,所以A錯誤;實驗中在平衡摩擦力后,無論是改變小車的質量還是改變小盤和砝碼的總質量,摩擦力都是和重力分力平衡的,故不需要重新平衡,故B正確;實驗時應先接通電源,再放開小車,且應在小車到達滑輪前按住小車,故C錯誤;本實驗是在驗證牛頓第二定律,用公式計算加速度相當于用此定律求結果來驗證定律,故D錯誤;
考點:驗證牛頓第二定律實驗

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(10分)在用落體法驗證機械能守恒定律時,某同學按照正確的操作選得紙帶如右圖。其中O是起點,A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個實際點.該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離,并記錄在圖中(單位cm)。(相關計算均保留3位有效數(shù)字,重錘質量用m表示).

①這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是       
②該同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒,已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,則該段重錘重力勢能的減少量為      ,而動能的增加量為       ,
③另一位同學根據(jù)同一條紙帶,同一組數(shù)據(jù),也用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒,不過他數(shù)了一下:從打點計時器打下的第一個點O數(shù)起,圖中的B是打點計時器打下的第9個點。因此他用t="8T," vB=gt計算跟B點對應的物體的瞬時速度,這樣驗證時的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量        動能的增加量(選填“大于”,“小于”,“等于”),原因是                          

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

一種游標卡尺,它的游標尺有20個等分度,總長度為19 mm,F(xiàn)用它測量某工件寬度,示數(shù)如圖甲所示,其讀數(shù)為    cm。乙圖中螺旋測微器讀數(shù)為   mm。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

如下圖所示,圖中螺旋測微器的讀數(shù)為         mm,圖中游標卡尺的讀數(shù)為           mm

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(1)使用打點計時器來分析小車運動情況的實驗中,有如下基本步驟:
A、把打點計時器固定在桌子上
B、安好紙帶 
C、松開紙帶讓物體帶著紙帶運動
D、接通交流電源 
E、取下紙帶
F、斷開開關
這些步驟正確的排列順序為             
(2)用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點。其相鄰點間的距離如圖所示,每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個打印點未畫出。
①試根據(jù)紙袋上各個計數(shù)點間的距離,計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度,并將各個速度值填入下表(要求保留3位有效數(shù)字)

②將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中,并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線。

③由所畫速度—時間圖像求出小車加速度為__________m/s2(該空保留兩位有效數(shù)字)
④由逐差法計算出小車的加速度為__________m/s2(該空保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(10分)某同學在做“測定木板與木塊間動摩擦因數(shù)”的實驗時,設計了兩種實驗方案:

方案A:木板固定,用彈簧測力計拉動木塊,如圖(a)所示.
方案B:用彈簧測力計鉤住木塊,用力拉動木板,如圖(b)所示.
除了實驗必須的彈簧測力計、木塊、木板、細線外,該同學還準備了若干重量均為2.00N的砝碼.
(1)上述兩種方案中,你認為更合理的方案是        。
理由是                                                                             。
(2)該同學在木塊上加放砝碼,改變木塊對木板的壓力,記錄了5組實驗數(shù)據(jù),如下表所示:

實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
砝碼/個數(shù)
0
1
2
3
4
砝碼對木塊壓力/N
0
2.00
4.00
6.00
8.00
測力計讀數(shù)/N
1.50
2.00
2.50
2.90
3.50
請根據(jù)上述數(shù)據(jù)在坐標紙上作出摩擦力f和砝碼對木塊的壓力F的關系圖象(以F為橫坐標).并分析圖象不過原點的原因是                                

(3)求木塊間的滑動摩擦因數(shù)為          。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時其上一切物體處于完全失重狀態(tài),所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質量.為了在這種環(huán)境測量物體的質量,某科學小組設計了如圖所示的裝置(圖中O為光滑的小孔):給待測物體一個初速度,使它在桌面上做勻速圓周運動.設衛(wèi)星上具有基本的測量工具.

(1)實驗時物體與桌面間的摩擦力不計,原因是                                      ;
(2)實驗時需要測量的物理量有                        ,                         ,
                          
(3)待測質量的表達式為                          .(用上小題中的物理量表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(4分)“驗證牛頓運動定律”實驗裝置如圖甲所示。
(1)用砝碼盤和砝碼所受的總重力作為小車所受的合外力,在保持小車總質量不變的情況下,改變所放砝碼的數(shù)量,多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關系圖線如圖乙所示。此圖線AB段基本是一條直線,而BC段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是 ________。(填選項前的字母)

A.小車與軌道之間存在摩擦
B.導軌保持了水平狀態(tài)
C.所掛鉤碼的總質量太大
D.所用小車的質量太大

(2)如圖丙所示為某次實驗得到的紙帶,紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標出,相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出,計時器打點的時間間隔為0.02s。由此可求得小車的加速度a=__________m/s2。(結果保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

研究小車勻變速直線運動的實驗裝置如圖 (a)所示,其中斜面傾角可調。打點計時器的工作頻率為50Hz。紙帶上計數(shù)點的間距如圖 (b)所示,其中每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出。

①部分實驗步驟如下:

A.測量完畢,關閉電源,取出紙帶。
B.接通電源,待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車。
C.將小車?吭诖螯c計時器附近,小車尾部與紙帶相連。
D.把打點計時器固定在夾板上,讓紙帶穿過限位孔。
上述實驗步驟的正確順序是:_________________________(用字母填寫)。
②圖16(b)中標出的相信兩計數(shù)點的時間間隔T=_________s。
③計數(shù)點5對應的瞬時速度大小計算式為v5=_________。
④為了充分利用記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計算式應為a="_________."

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