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(11分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。如图(a)所示为实验装置简图。A为小车,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重量,小车运动加速度可用纸带上的点求得。  

(1)(3分)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),试由图中数据求出小车运动的加速度=_______/s2。(结果保留两位有效数字)  
(2)保持沙和沙桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车运动的加速度与质量及对应的1/数据如下表

次数
 
1
 
2
 
3
 
4
 
5
 
6
 
7
 
8
 
小车加速度a(/s2
 
1.90
 
1.72
 
1.49
 
1.25
 
1.00
 
0.75
 
0.50
 
0.30
 
小车质量(kg)
 
0.25
 
0.29
 
0.33
 
0.40
 
0.50
 
0.71
 
1.00
 
1.67
 
1/ (kg-1
 
4.00
 
3.50
 
3.00
 
2.50
 
2.00
 
1.40
 
1.00
 
0.60
 
①(3分)根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在方格坐标纸中作出图线。
②(3分)从图线中得到F不变时小车加速度之间定量关系式为__________。
(3)(2分)保持小车质量不变,改变沙和沙桶的重量,该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图(d)所示,该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是__________.

(1)3.0(3分)(2)①如图所示(3分) ②(3分)
(3)实验前没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不够

解析试题分析:(1)据题意,已知打点计时器打点周期为T=0.01s,据逐
。(2)①从表格数据描点连线后是一条过原点的倾斜直线,即当拉力F一定时,小车加速度a与小车质量倒数成正比。②由于A与成正比,即图线的斜率表示拉力大小,则有:,即。(3)从图线可知,当拉力F增加了一定值时,加速度仍为0,据,而a=0可知,实验前没有平衡摩擦力。
考点:本题考查探究小车加速度与小车受到拉力力和小车质量关系;

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图所示.图是打出的纸带的一段.

①已知打点计时器使用的交流电周期为T,利用图(b)给出的数据(用字母表示)可求出小车下滑的加速度a=________________.
②为了求出小车与斜面间的动摩擦因数,还需要测量的物理量有_______________.
用测得的量及加速度a表示小车与斜面间的动摩擦因数=_______________.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在做“练习使用打点计时器”的实验时,图中是某次实验的纸带,舍去前面比较密的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3…,若电源的频率为50赫兹,那么相邻两个计数点之间的时间间隔为________s,各计数点与0计数点之间的距离依次为=3.0 cm、=7.5 cm、=13.5 cm,则物体通过1计数点的速度=________m/s,通过2计数点的速度=________m/s,运动的加速度为________m/s2。

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(6分).用下图所示的电路测量某一干电池的电动势和内电阻,提供的器材有:
干电池E,电压表V(量程0—3V),电流表A(量程0~0.6A),
滑动变阻器R1(0~15Ω),滑动变阻器R2(0—200Ω),开关,导线若干。

①为方便实验调节且能较准确的进行测量,滑动变阻器应选用________。
②实验中移动滑动变阻器触头的位置,读出电压表和电流表的多组数据,并在图中作出了U-I图象,请利用图象求得电源电动势E=     V,内电阻r=____Ω。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题:

(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的           (填正确答案标号)。

A.小球的质量m B.小球抛出点到落地点的水平距离s 
C.桌面到地面的高度h D.弹簧的压缩量△x E.弹簧原长l。 
(2).用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=            。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出,如果h不变m增加,s-△x图线的斜率会    (填“增大”、“减小”或“不变”);由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的    次方成正比。

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一小组用图示装置测定滑块与斜面间的动摩擦因数。斜面下端固定一光电门,上端由静止释放一带有遮光条的滑块,滑块沿斜面加速通过光电门.

(1)要测量木板与斜面间的动摩擦因数,除了已知当地重力加速度g及遮光条宽度d、遮光时间t,还应测量的物理量是下列选项中的____________ ;

A.滑块的长度L
B.斜面的倾角
C.滑块的质量m
D.释放滑块时遮光条到光电门间的距离x
(2)用上述物理量表示滑块与斜面间动摩擦因数___________;

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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置.在实验过程中:

(1)打点计时器应该与      (选填“交流”或“直流”)电源连接;在闭合电键前,将小车放置在    一端; (选填“靠近滑轮”或“靠近打点计时器”).
(2)在探究过程中,该同学打出了一条纸带,并在纸带上连续取几个计数点,如下图所示.自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、16.0mm、22.0mm、28.0mm.已知相邻计数点的时间间隔为0.1s,则打D点时小车的速度为     m/s, 整个过程中小车的平均加速度为   m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(10分)在测电阻的实验中,待测电阻Rx大约为20Ω,从实验室找出以下供选择的器材:(要求电压从0开始调节,测量数据尽可能精确)

A.电池组(电动势3 V,内阻约1Ω)
B.电流表A1(0~150 mA,内阻Rg1约5Ω)
C.电压表V(0~3 V,内阻5kΩ)
D.电压表V(0~15 V,内阻10 kΩ)
E.滑动变阻器R1(0~20Ω)
F.滑动变阻器R2(0~3 000Ω)
G.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用____________(填写仪器前字母代号).
(2)将设计的电路图画在下面虚线框内.

(3)根据电路原理图完成下列实物图连接。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(共6分)某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
由这些已知数据计算(结果均要求保留3位有效数字):
①该匀变速直线运动的加速度a=   m/s2
②与纸带上D点相对应的瞬时速度v=   m/s。

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