在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí),采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中的砝碼質(zhì)量用M`表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出:

小題1:當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足                 時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力。
小題2:一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,以下做法錯(cuò)誤的是(  )
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式a=mg/M求出。

小題3:在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí),由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng),二位同學(xué)得到的a―F關(guān)系分別如下圖C、D所示(a是小車的加速度,F是細(xì)線作用于小車的拉力)。其原因分別是:
C圖:                            D圖:                    

小題1:M遠(yuǎn)大于m的質(zhì)量
小題2:ACD
小題3:平衡摩擦力過(guò)大  平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)小或未平衡摩擦力
解:(1)該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車,采用控制變量法研究.當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系.那么小車的合力怎么改變和測(cè)量呢?為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,可以把木板D的左端適當(dāng)墊高,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車的合力就是繩子的拉力.根據(jù)牛頓第二定律得:
對(duì)m:mg-F=ma   對(duì)M:F=Ma   解得:F==
當(dāng)M>>m時(shí),即當(dāng)砝碼和盤的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力,繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力.
(2)A、平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將繩從小車上拿去,輕輕推動(dòng)小車,是小車沿木板運(yùn)動(dòng),通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng).故A錯(cuò)誤.
B、每次改變小車的質(zhì)量時(shí),小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力.故B正確.
C、實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,由于小車運(yùn)動(dòng)較快,可能會(huì)使打出來(lái)的點(diǎn)很少,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理.故C錯(cuò)誤.
D、小車運(yùn)動(dòng)的加速度是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量,如果用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式a=求出,這是在直接運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算的,而我們實(shí)驗(yàn)是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系.故D錯(cuò)誤.
(3)C圖:當(dāng)F=0時(shí),a≠0.也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車就有加速度,該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過(guò)大,即傾角過(guò)大.
D圖:從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒(méi)過(guò)原點(diǎn),當(dāng)F≠0時(shí),a=0.也就是說(shuō)當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0,說(shuō)明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢.該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足這個(gè)步驟.即傾角過(guò)小
點(diǎn)評(píng):教科書本上的實(shí)驗(yàn),我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在”驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)中,以下做法錯(cuò)誤的是________.
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D.求小車運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),可用天平測(cè)出小盤的質(zhì)量m′以及小車質(zhì)量M,直接用公式a=g求出

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖中,懸點(diǎn)正下方P點(diǎn)處放有水平放置熾熱的電熱絲,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷,小球由于慣性向前飛出作平拋運(yùn)動(dòng)。在地面上放上白紙,上面覆蓋著復(fù)寫紙,當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時(shí),會(huì)在下面白紙上留下痕跡.用重錘線確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離,再量出M、C之間的距離s,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知重力加速度為g,小球的質(zhì)量為m.求:

小題1:用題中所給字母表示出小球平拋時(shí)的初速度v0 =          
小題2:用測(cè)出的物理量表示出小球從A到B過(guò)程中,重力勢(shì)能的減少量
ΔEP =        ,動(dòng)能的增加量ΔEK=          

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50赫茲,甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶,如圖所示,應(yīng)選            紙帶好。

若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為U,頻率為f的交流電源上,從 實(shí)驗(yàn)中打出的幾條紙帶中選出一條理想紙帶,如圖所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)的距離為S0,點(diǎn)AC間的距離為S1,點(diǎn)CE間的距離為S2,已知重錘的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g,則:

①起始點(diǎn)O到打下C點(diǎn)的過(guò)程中,重錘重力勢(shì)能的減少量為△EP        ,重錘動(dòng)能的增加量為△EK         。
②根據(jù)題中提供的條件,還可利用重錘下落求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=         ,經(jīng)過(guò)計(jì)算可知,測(cè)量值比當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊恼鎸?shí)值要小,其主要原因是:               。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)定重力加速度:
(1)電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為              ,頻率             。

(2)打出的紙帶如圖所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的      端應(yīng)和重物相連接。(選填“甲”或“乙”)
(3)實(shí)驗(yàn)中在紙帶上連續(xù)打出點(diǎn)1、2、3、……、9,如圖所示,由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的加速度為             m/s2。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:
(1)運(yùn)用公式對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是________,為此,所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近________.
(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量.打點(diǎn)紙帶如圖所示,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s,則記錄B點(diǎn)時(shí),重物速度vB=________,重物動(dòng)能Ek=________,從開始下落起至B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能減少量是________,由此可得出的結(jié)論是_______________________.(g取9.8 m/s2)

(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,則以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是如圖中的________.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

在研究勻變速度直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),每秒50次的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖所示,選出0、1、2、3、4共5個(gè)記數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)點(diǎn)間還有4個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出,則小車在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度是_____m/s,小車的加速度是_______m/s2。已測(cè)得S1=1.01cm,S2=3.21cm,S3=5.39cm,S4="7.60cm"

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,其中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟是:
(1)在水平放置的木板上固定一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴兩根細(xì)線,通過(guò)細(xì)線同時(shí)用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn),在白紙上記下O點(diǎn)的位置和兩彈簧秤的讀數(shù)F1、F2和__________________
(2)在紙上根據(jù)F1和F2的大小和方向,應(yīng)用_________定則作圖求出合力F.
(3)只用一只彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條,使它的結(jié)點(diǎn)到達(dá)______,記下此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)F '和細(xì)繩的方向.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用如圖所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)缚潭瘸叩目潭,然后在彈簧下端掛上鉤碼,并逐個(gè)增加鉤碼,分別測(cè)出指針?biāo)缚潭瘸叩目潭,所得?shù)據(jù)列表如下(g取10m/s2):
鉤碼質(zhì)量m/g
0
100
200
300
400
500
600
700
刻度尺的刻度x/cm
11.70
13.40
15.10
16.85
18.60
20.30
22.10
24.05
小題1:根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫出彈簧指針?biāo)缚潭瘸叩目潭?i>x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系圖線。

小題2:根據(jù)xm圖線可計(jì)算出,該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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