在研究“物體加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)習(xí)小組使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。軌道木板水平放置,把小車從位移傳感器(接收器）旁邊釋放后,傳感器能記錄任意時刻小車的位置，據(jù)此可求得小車的加速度。（鉤碼的質(zhì)量為 m，重力加速度為g）

(1)指出該實(shí)驗(yàn)中的一個明顯疏漏___                        。
(2)某次實(shí)驗(yàn)中，依據(jù)傳感器的記錄，在時間t內(nèi)，小車由靜止開始發(fā)生的位移為x則小車的加速度的表達(dá)式為a=___________。
(3)糾正了疏漏之處后，保持小車（包含發(fā)射器）的總質(zhì)量為M不變,通過多次實(shí)驗(yàn)，依據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在a—F圖象中描點(diǎn)（如圖所示）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個點(diǎn)明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：       

A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D．所用小車的質(zhì)量太大
(4)若所掛鉤碼不斷增加，a—F圖象中各點(diǎn)連成的曲線將不斷延伸，那么加速度的趨向值為______，繩子拉力的趨向值為______。

（1）沒有墊起軌道右端，使小車的重力沿軌道的分力與摩擦力相平衡。
（2） ；（3） C ；（4） g ， Mg 。

解析試題分析：(1)本實(shí)驗(yàn)是利用控制變量法研究小車的合外力、質(zhì)量和加速度的關(guān)系，測出細(xì)繩的拉力作為小車的合外力，故軌道的摩擦力需要平衡掉，實(shí)驗(yàn)裝置中沒有墊起軌道右端，使小車的重力沿軌道的分力與摩擦力相平衡。
（2）由勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律：，得：。
（3）數(shù)據(jù)處理時,設(shè)小車的質(zhì)量為，鉤碼的質(zhì)量為，則：,小車的加速度為：,這是理論值．由牛頓第二定律：,對于小車個鉤碼組成的整體：，這是真實(shí)值．所以：只有當(dāng)時：，a與F才成線性關(guān)系．,所以圖線明顯偏離直線的原因是太大了；選項(xiàng)C正確。
（4）當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量時，鉤碼所受的重力才能作為小車所受外力，如果增大鉤碼的質(zhì)量，則外力增大，曲線不斷延伸，那么加速度趨向?yàn)間； F不斷增大，那么繩子的拉力趨向值為小車和位移傳感器的總重量。
考點(diǎn)：本題考查了牛頓第二定律、控制變量法、近似法。

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(shí)驗(yàn)題

（8分）用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律.

（1）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖（b）所示的圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時           . 圖中表示的是              時小車的加速度.
（2）某同學(xué)得到如圖（c）所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時器電頻率為50Hz. 、、、、、、是紙帶上7個連續(xù)的點(diǎn).          cm. 由此可算出小車的加速度       （保留兩位有效數(shù)字）.

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（12分）圖(a)為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量M、重物的質(zhì)量m；用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；用米尺測量兩光電門之間的距離s；
②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；
③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間和，求出加速度；
④多次重復(fù)步驟③，求的平均值；
⑤根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動摩擦因數(shù)。
回答下列問題：
(1)測量時，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數(shù)如圖(b)所示，其讀數(shù)為    cm。

(2)物塊的加速度可用和表示為             。
(3)動摩擦因數(shù)可用M、m、和重力加速度g表示為             。
(4)如果細(xì)線沒有凋整到水平，由此引起的誤差屬于              (填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

①圖乙中的F與F′ 兩力中，方向一定沿AO方向的是_____。
②在實(shí)驗(yàn)中，如果將只將細(xì)繩OB換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果  發(fā)生變化 (選填“會”或“不會”) 。
③本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是       。

A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法
C．控制變量法 D．建立物理模型

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的掛鉤上，

用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a－F圖象。
(1)圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是____________________________；
(2)本實(shí)驗(yàn)中是否仍需要細(xì)沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量________(填 “是”或“否”)；
(3)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。
  
（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：
①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列________的點(diǎn)。
②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。
③打開打點(diǎn)計(jì)時器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)跡的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。
④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。
⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計(jì)數(shù)點(diǎn)。測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。
⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。
（2）完成下列填空：
（�。┍緦�(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。
（ⅱ）設(shè)紙帶上三個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
（ⅲ）圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）利用圖甲所示的裝置測定某地重力加速度，得到圖乙所示的一段紙帶，測得AB=7.65cm， BC="9.17cm." 已知打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電頻率是50Hz，則（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）                    
（1）打點(diǎn)計(jì)時器打B點(diǎn)時重物的瞬時速度大小為_______m/s.
（2）由紙帶計(jì)算出重力加速度的數(shù)值為________m/s2, 當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)值為9.80m/s2，該實(shí)驗(yàn)值對比公認(rèn)值產(chǎn)生偏差的主要原因是                             .

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（９分）某實(shí)驗(yàn)小組要測量一個用電器L的額定功率（額定電壓為10V、額定功率在12W～15W之間），測量電路的部分導(dǎo)線已經(jīng)接好（如圖所示）。實(shí)驗(yàn)室有下列器材可供選用：
直流電源：E1（電動勢為3 V，內(nèi)阻很�。�
E2（電動勢為15 V，內(nèi)阻很�。�

直流電流表：A1（量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω）
A2（量程0～3 A，內(nèi)阻約為0. 1 Ω）
直流電壓表：V（量程為3 V、內(nèi)阻為3 kΩ）
滑動變阻器：R1（阻值范圍0～20 Ω）
R2（阻值范圍0～200 Ω）
定值電阻：R3="3" kΩ、R4="9" kΩ、R5="25" kΩ
開關(guān)一個，導(dǎo)線若干
為使測量盡可能準(zhǔn)確、方便，請回答：
①電源應(yīng)該選擇 　 （填“E1”或“E2”）；
②電流表應(yīng)該選擇  　 （填“A1”或“A2”）；
③滑動變阻器應(yīng)該選擇  　 （填“R1”或“R2”）；
④由于電壓表的量程不夠，要利用一個定值電阻進(jìn)行改裝。請選擇合適的定值電阻，在答卷所示圖中用筆畫線當(dāng)導(dǎo)線連接好測量電路的剩余部分。

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同步練習(xí)冊答案