【題目】在探究“ 物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系” 的實(shí)驗(yàn)中， 某興趣小組對(duì)教材介紹的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了優(yōu)化， 設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。 其中 M 為帶滑輪的小車的質(zhì)量， m為砂和砂桶的質(zhì)量（ 滑輪質(zhì)量不計(jì)）。

(1).依據(jù)優(yōu)化后實(shí)驗(yàn)原理圖， 該實(shí)驗(yàn)______（ 填“需要” 或“ 不需要”） 將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高， 以平衡摩擦力； 實(shí)驗(yàn)中______（ 填“ 一定要” 或“ 不必要”） 保證砂和砂桶的質(zhì)量 m 遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 M；

(2).該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖(a)所示的一條紙帶（ 兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出）， 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為 50Hz 的交流電， 根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為____ m/s2（ 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

(3).如圖(b)所示， 以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F 為橫坐標(biāo)， 加速度為縱坐標(biāo)， 畫出的 a－F 圖象是一條直線， 求得直線的斜率為 k， 則小車的質(zhì)量為______。

【答案】需要 不必要 0.50

【解析】

（1）只有平衡摩擦力，彈簧秤的拉力的2倍才等于小車的合外力；小車所受拉力可由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，實(shí)驗(yàn)不需要控制砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：△x=at2求出加速度大小。

（3）根據(jù)題意，應(yīng)用牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后分析答題。

(1)依據(jù)優(yōu)化后實(shí)驗(yàn)原理圖，該實(shí)驗(yàn)需要將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力，這樣才能使得彈簧秤的拉力的2倍等于小車的合外力；由于有彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量拉力的大小，則實(shí)驗(yàn)中不必要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M；

(2) 頻率為50Hz，則周期為0.02s，由于兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s，由△x=aT2可得：a=m/s2=0.478m/s2。

(3)根據(jù)牛頓第二定律：2F=Ma，則a=F，則=k,解得M=。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，則

A. Q受到的摩擦力一定變小

B. Q受到的摩擦力一定變大

C. 輕繩上拉力一定變小

D. 輕繩上拉力一定不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：

A．小燈泡（3.8V，0.3A）

B．滑動(dòng)變阻器（5Ω，2A）

C．電流表（0~0.5A，內(nèi)阻約0.4Ω）

D．電壓表（0~5V，內(nèi)阻約10kΩ）

E．開關(guān)及導(dǎo)線若干

（1）為實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差盡可能小，電流表應(yīng)選用________（填“內(nèi)”或“外”）接法；

（2）為使小燈泡兩端電壓從零開始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________（填“限流式”或“分壓式”）接法；

（3）綜上所述，應(yīng)選擇下圖中的_______電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

（4）利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了如乙圖所示的小燈泡伏安特性曲線。圖中，坐標(biāo)原點(diǎn)O到P點(diǎn)連線的斜率表示______，P點(diǎn)橫縱坐標(biāo)的乘積表示______。則根據(jù)此圖給出的信息可知，隨著小燈泡兩端電壓的升高，小燈泡的電阻______（填“變大”、“變小”或“不變”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】放在固定粗糙斜面上的滑塊A沿斜面勻速下滑，如圖甲；在滑塊A上放一物體B，物體B始終與A保持相對(duì)靜止，如圖乙；在滑塊A上施加一豎直向下的恒力F，如圖丙。則下列說法正確的是（ ）

A. 圖乙、丙滑塊A均勻速下滑

B. 圖乙、丙滑塊A均加速下滑

C. 圖乙滑塊A勻速下滑，圖丙滑塊A加速下滑

D. 圖乙滑塊A加速下滑，圖丙滑塊A勻速下滑

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答以下問題：

(1)實(shí)驗(yàn)中，除了木板、白紙、圖釘、繩套、刻度尺、三角板、量角器外，在下列器材中，還必須使用的器材有____和_____。

A. 天平（含砝碼） B. 橡皮條

C. 彈簧測(cè)力計(jì) D. 不同質(zhì)量的鉤碼

(2)請(qǐng)將以下主要實(shí)驗(yàn)操作補(bǔ)充完整。

① 把橡皮條一端固定在木板上的A點(diǎn)，另一端拴上兩根繩套；

② 用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置，記為O；同時(shí)記錄兩根細(xì)繩的方向和兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

③ 用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住一個(gè)繩套，拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)_________，記錄此時(shí)細(xì)繩的方向和測(cè)力計(jì)的示數(shù)。

(3)下列實(shí)驗(yàn)操作合理的是______。

A．實(shí)驗(yàn)前，將兩測(cè)力計(jì)水平互拉，選擇讀數(shù)始終相同的兩測(cè)力計(jì)

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都與木板平行

C．實(shí)驗(yàn)中用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉繩套時(shí)，兩個(gè)力F1和F2必須相互垂直

D．記錄細(xì)繩的方向時(shí)，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要盡量近一些

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源。現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，求：

(1)通過導(dǎo)體棒的電流；

(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小和方向；

(3)導(dǎo)體棒受到的靜摩擦力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r。b點(diǎn)在小輪上，它到小輪中心的距離為r。c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動(dòng)過程中，皮帶不打滑。則(　　)

A. a點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等

B. a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等

C. a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等

D. a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。

（1）某同學(xué)按照正確操作選的紙帶如圖所示，其中O是起始點(diǎn)，A、B、C 是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C 各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm），重錘的質(zhì)量為，重力加速度。根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)，重物重力勢(shì)能的減少量為______，動(dòng)能的增加量為______J 。（要求計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（2）通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度。從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測(cè)量從起始點(diǎn)O到其余各點(diǎn)的下落高度h，并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方，然后以為縱軸，以下落高度h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線。若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，圖線是一條過原點(diǎn)的直線，驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律，則圖線斜率表示的物理量是______。

（3）在實(shí)驗(yàn)過程中，以下說法正確的是______

A．實(shí)驗(yàn)中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小，因此，實(shí)驗(yàn)選取紙帶越短越好

B．實(shí)驗(yàn)中用天平稱出重物的質(zhì)量是必不可少的步驟

C．測(cè)出重物下落時(shí)間t，通過計(jì)算出瞬時(shí)速度

D．若紙帶前面幾點(diǎn)較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點(diǎn)，合理選取一段打點(diǎn)比較清晰的紙帶，同樣可以驗(yàn)證

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在某豎直平面內(nèi)，水平線00‘距地面高度為h，一條長(zhǎng)為L(L<h)的輕繩兩端分別系小球A和 B,小球A在水平線00'上，豎直向上的外力作用在A上,A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)從00'上另一點(diǎn)由靜止釋放小球1，當(dāng)小球1下落至與小球B等高位置時(shí)，從0O'上再同時(shí)由靜止釋放小球A和小球2,已知小球2在小球1的正下方。則下列說法正確的是（ ）

A. 小球1將與小球B同時(shí)落地

B. 在小球B下落過程中，輕繩對(duì)B的拉力豎直向上

C. h越大，小球A與小球B的落地時(shí)間差越大

D. 在小球1落地前，球1與2之間的距離隨時(shí)間的增大而增大

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