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某班级同学用如图(a)所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系。

甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小),力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。
(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是(     )(多选)

A.轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力 
B.轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力 
C.实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据 
D.实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据 
(2)四个实验小组选用的小车乙(含力传感器)的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg,其中有三个小组已经完成了a-F图像,如图(b)所示。最后一个小组的实验数据如下表所示,请在图(b)中完成该组的a-F图线;

实验次数
 
1
 
2
 
3
 
4
 
5
 
6
 
拉力F(N)
 
24.5
 
20.0
 
17.5
 
12.0
 
8.1
 
4.8
 
加速度a(m/s2
 
16.3
 
13.3
 
11.7
 
8.0
 
5.4
 
3.2
 
(3)在验证了a和F的关系后,为了进一步验证a和m的关系,可直接利用图(b)的四条图线收集数据,然后作图。请写出具体的做法:
①如何收集数据?______________________________________________________________;
②为了更直观地验证a和m的关系,建立的坐标系应以___________为纵轴:以___________为横轴。

(1)BD(2)(如图)(3)①在a-F图像上做一条垂直于横轴的直线,与四条图线分别有个交点,记录下四个交点的纵坐标a,分别与各图线对应的m组成四组数据。②加速度a;质量的倒数1/m

解析试题分析:(1)本实验是研究小车乙的加速度a和力F、质量m的关系,所以轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力,故A错误,B正确;实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据,故C错误,D正确
故选BD
(2)根据描点法作出图象
(3)①在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线,与四条图线分别有个交点,记录下四个交点的纵坐标a,分别与各图线对应的m组成四组数据.
②反比例关系不容易根据图象判定,而正比例关系容易根据图象判定,故应该建立小车加速度(a)与小车质量的倒数()关系图象.
考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图10甲所示,可知其长度为______ mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为_______ mm;

(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为________ Ω;

(4)为更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~15 mA,内阻约30 Ω)
电流表A2(量程0~3 mA,内阻约50 Ω)
电压表V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ)
电压表V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15 Ω)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2 kΩ)
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在虚线框中画出测量用的正确电路图,并标明所用器材的代号。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(1)有一段横截面是圆形的金属丝,螺旋测微器测量它的直径如图所示,螺旋测微器的读数为________mm。

(2)该同学用多用电表测量其电阻阻值约为5 Ω,现用伏安法进一步精确测量其电阻,备有以下器材:
直流电源E:电动势约4.5V,内阻很小;
直流电流表Al:量程0~3A,内阻约0.025Ω
直流电流表A2:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω:
直流电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
滑动变阻器Rl:最大阻值50Ω;
电键、导线若干。
①在可选择的器材中应选用的电流表是_______。(填A1或A2)
②仅从实验原理上看实验电路电阻的测量值________真实值。(填“大于”、“小于”、“等于”)
③请在答题纸的虚线框内画出实验电路图。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在转盘上,如图甲,磁铁随转盘一起转动,另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边,当转盘(及磁铁)转动时,引起磁感应强度测量值周期性地变化。经过操作,该同学在计算机上得到了如图乙的图象。

(1)在图像记录的这段时间内,圆盘转动的快慢情况是______________。
(2)圆盘匀速转动时的周期是             s。
(3)圆盘匀速转动时的角速度是            rad/s。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

用图甲所示的电路图做“测定干电池的电动势和内电阻”实验,完成下列问题:

①将乙图的实物连线图补充完整(两节干电池已串联接好)
②. 根据实验中得到的数据作出如丙图像,则通过计算可得到每节电池的电势E=    V,每节电池的内阻r=     Ω。
③. 由于电压表、电流表的内阻影响而导致误差,则E    E,r   r。(填<、>,=)

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用下图所示的实验装置。

(1)本实验采用的实验方法是
A.控制变量法    B.理想实验法
C.等效替代法    D.实验推理法
(2)下列说法中正确的是
A.在探究加速度与质量的关系时,应该改变拉力的大小
B.在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量
C.在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者的关系,应作出图象
D.当小车的质量远小于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
E.平衡摩擦力时应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮系在小车上

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系.

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________________不变,用钩码所受的重力作为________________,用DIS测小车的加速度.通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像.在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.
(2)图线________(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的.
(3)随着钩码的数量增大到一定程度时图(b)中的图线明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________.

A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(4)小车和位移传感器接收部分的总质量m=________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______(g取10 m/s2).

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(10分)2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电。某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):

U/V
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
I/A
0.00
0.10
0.18
0.28
0.38
0.48
实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻3kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
⑴除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E(6V)、开关和带夹子的导线若
干外,还需选用的其它器材有       (填选项前字母);
⑵在虚线方框中画出实验电路图;
⑶根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I—U图线。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(9分)(1)如左下图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在图示状态下,开始做实验,该同学有装置和操作中的主要错误是:(至少三项)

1.____________________________________
2.____________________________________
3.___________________________________
(2)根据牛顿第二定律实验做出的a-F图线应如右上图中图线1所示,有同学根据实验作出图线如右上图中的图线2所示,其实验过程中不符合实验要求的操作是      _________________,有同学根据实验作出的图线如右上图中的图线3所示,其实验过程中不符合实验要求的操作是____________和____________.

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