某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗.小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,鉤碼的質(zhì)量用m表示.
(1)實驗中只有
m遠(yuǎn)小于M
m遠(yuǎn)小于M
時,才能近似地認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力等于鉤碼所受的重力.
(2)在實驗中把木板的一側(cè)墊高,以補償小車受到的阻力,結(jié)果他做出的a-F圖象如圖2.則乙圖線不經(jīng)過原點的原因是補償小車受到阻力時,木板的傾斜度
偏小
偏小
(選填“偏大”或者“偏小”);從圖象中還可以得到,甲、乙兩車及砝碼質(zhì)量M
M(選填“=”、“>”或者“<”).
(3)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,保持m不變,改變M,測出相應(yīng)的加速度a,采用圖象法處理圖象,為了比較容易直觀地識別加速度a與M的關(guān)系,應(yīng)該作a與
1
M
1
M
的圖象.
分析:(1)探究加速度與力的關(guān)系實驗時,在鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下,可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砂桶重力.
(2)實驗時要平衡摩擦力,不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,小車受到的合力小于線的拉力,a-F圖象不過原點,在F軸上有截距;平衡摩擦力時如果木板墊得過高,過平衡摩擦力,在小車受到的合力大于線的拉力,a-F圖象不過原點,在a軸上有截距.a(chǎn)-F圖象斜率的倒數(shù)是小車質(zhì)量,圖象斜率越大,小車質(zhì)量越小.
(3)在力一定的情況下,加速度與質(zhì)量成反比,與質(zhì)量的倒數(shù)成正比,應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)時,為了直觀,應(yīng)作出加速度與物體質(zhì)量的倒數(shù)圖象.
解答:解:(1)在鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量m的情況下,才能近似地認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力等于鉤碼所受的重力.
(2)由圖象乙可知,a-F圖象不過原點,在F軸上有截距,這說明小車受到的合力小于細(xì)線的拉力,這是由于平衡摩擦力時木板被墊起的高度太小,木板傾角偏小,平衡摩擦力不足引起的.由圖象可知,圖象乙的斜率小于甲的斜率,則甲車的質(zhì)量小于乙車的質(zhì)量,即M<M
(3)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,保持m不變,改變M,由牛頓第二定律可知,加速度與M成反比,與
1
M
成正比,采用圖象法處理實驗數(shù)據(jù),為了比較容易直觀地識別加速度a與M的關(guān)系,應(yīng)該作a與
1
M
的圖象.
故答案為:(1)m遠(yuǎn)小于M;(2)偏。唬;(3)
1
M
點評:探究加速度與力的實驗中,只有砂桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時,小車受到的拉力才近似等于砂桶重力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行“驗證動量守恒定律”的實驗:

①先測出可視為質(zhì)點的兩材質(zhì)相同滑塊A、B的質(zhì)量分別為m、M及滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ.
②用細(xì)線將滑塊A、B連接,使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態(tài),滑塊B恰好緊靠桌邊.
③剪斷細(xì)線,測出滑塊B做平拋運動的水平位移x1,滑塊A沿水平桌面滑行距離為x2(未滑出桌面).
為驗證動量守恒定律,寫出還需測量的物理量及表示它們的字母
物體B下落的高度h
物體B下落的高度h
;如果動量守恒,需要滿足的關(guān)系式為
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
Mx1
g
2h
═m
2gμx2

(2)某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關(guān)系,如圖2所示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器,記錄小車通過A、B時的速度大。≤囍锌梢苑胖庙来a.
(Ⅰ)實驗中木板略微傾斜,這樣做目的是
CD
CD

A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得細(xì)線拉力做的功等于合力對小車做的功
D.可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動
(Ⅱ)實驗主要步驟如下:
①測量
小車、砝碼
小車、砝碼
和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路.
②將小車停在C點,接通電源,
靜止釋放小車
靜止釋放小車
,小車在細(xì)線拉動下運動,記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時的速度.
③在小車中增加砝碼,或增加鉤碼個數(shù),重復(fù)②的操作.
(Ⅲ)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù),其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質(zhì)量之和,|v
 
2
2
-v
 
2
1
|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計算出動能變化量△E,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是拉力F在A、B間所做的功.表格中△E3=
0.600
0.600
,W3=
0.610
0.610
 (結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
次數(shù) M1/kg |v
 
2
2
-v
 
2
1
|/(m/s)2
△E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來研究自由落體運動是什么性質(zhì)的運動.
圖2是實驗中利用打點計時器記錄自由落體運動的軌跡時,得到的一條紙帶,紙帶上的點是從放手開始打下的連續(xù)的計數(shù)點.兩點之間的距離,S1=9.6mm,S2=13.4mm,S3=17.3mm,S4=21.1mm,相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T.電源頻率為50Hz.

(1)下列說法中正確的是
AD
AD
(雙選)
A.電火花打點計時器用的是220V交流電源
B.實驗中使用秒表測量時間
C.實驗時應(yīng)先由靜止釋放紙帶,然后趕緊接通電源
D.求出的加速度一般比9.8m/s2小,是因為紙帶和重錘受到阻力
(2)通過對紙帶的分析,你認(rèn)為自由落體運動是做
變速
變速
(填“勻速”、“變速”)運動.你的判斷依據(jù)是:
在相等時間內(nèi),位移逐漸變大
在相等時間內(nèi),位移逐漸變大

(3)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),用逐差法求加速度的表達(dá)公式a=
(S3+S4)-(S1+S2)
4T2
(S3+S4)-(S1+S2)
4T2
,(用已知物理量符號表示),加速度大小a=
a=9.63 m/s2
a=9.63 m/s2
m/s2.(保留兩位小數(shù))
(4)打點計時器打下F點,求物體在F點的速度公式VF=
VF=
S3+S4
2T
VF=
S3+S4
2T
,(用已知物理量符號表示),大小為VF=
0.96 m/s
0.96 m/s
m/s(保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來研究自由落體運動.
①下列有關(guān)操作的敘述正確的是
AC
AC

A.安裝打點計時器時要注意讓上下限位孔在同一豎直線上
B.將打點計時器與直流低壓電源連接
C.釋放紙帶時應(yīng)盡量讓重物靠近打點計時器
D.應(yīng)先釋放紙帶,然后接通電源
②實驗得到一條紙帶,測得各點之間的距離如圖2所示.已知電源頻率為50Hz,則紙帶中打A點到打F點的時間間隔是
0.1
0.1
s.從該紙帶可知,重物下落的加速度大小a=
9.63
9.63
m/s2(a保留三位有效數(shù)字).

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某同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗.圖中A為小車,連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔,它們均置于長木板上.實驗時,通過改變橡皮筋的條數(shù)讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W…,通過打點計時器打下的紙帶來測定小車獲得的速度v1、v2、v3….請回答下面幾個問題:
(1)在本實驗中,小車會受到阻力的作用,這時需要使木板傾斜作為補償,下列操作正確的是
B
B

A.不掛橡皮筋,輕輕推一下小車,能夠加速下滑即可
B.不掛橡皮筋,輕輕推一下小車,能夠勻速下滑即可
C.小車在橡皮筋的拉力作用下,能夠加速下滑即可
D.小車在橡皮筋的拉力作用下,能夠勻速下滑即可
(2)用一根橡皮筋套住小車,拉至某個位置,先接通電源再釋放小車,打點計時器在紙帶上打下一系列的點.已知打點計時器使用的交流電周期為0.02s.其中一次得到的紙帶如圖2所示,應(yīng)選圖中的
CD
CD
 段(填A(yù)B或CD)來計算小車的速度v,計算結(jié)果為v=
0.36
0.36
m/s.
(3)本實驗使用的橡皮筋總數(shù)是6根,實驗中W、v、v2的數(shù)據(jù)已記錄在下面表格中,并根據(jù)數(shù)據(jù)畫出了W-v和W-v2的圖象如圖3所示.甲、乙兩個圖象中,
圖象可以比較直觀地得出功與速度變化的關(guān)系.
W/W v/m?s-1 v2/m2?s-2
0 0 0
1 0.80 1.21
2 1.10 0.45
3 1.35 1.82
4 1.73 3.00
5 1.73 3.00
6 1.89 3.57

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來探究重物下落運動是什么性質(zhì)的運動.
圖2是實驗中利用打點計時器記錄重物運動軌跡時,得到的一條紙帶,紙帶上的A點是從放手開始打下的點,某同學(xué)將選取的B,C,D,E,F(xiàn)五個計數(shù)點的數(shù)據(jù)記錄如下表(t為A點到各計數(shù)點的時間,S為A點到各計數(shù)點的距離)
精英家教網(wǎng)
精英家教網(wǎng)
計數(shù)點 t(s) T2 S(cm)
B 0.06 0.0036 1.69
C 0.12 0.0144 6.77
D 0.18 0.0324 15.23
E 0.24 0.0576 27.07
F 0.3 0.09 42.30
該同學(xué)根據(jù)上面的表格所記錄的數(shù)據(jù),在下列S-t2坐標(biāo)圖中描出一系列點,如圖3所示,問:
(1)請根據(jù)該同學(xué)在上圖描出的點作出S-t2圖象
(2)由上面作出的圖象,你認(rèn)為重物下落運動是什么性質(zhì)的運動?答:
 

(3)根據(jù)作出的圖象得到重物下落運動的加速度為
 
m/s2
(4)請指出引起實驗誤差的主要原因
 

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