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【题目】某研究性学习小组分别用如下图所示的装置进行以下实验:

(1)“探究加速度与合外力的关系装置中,小车质量为M,砂桶和砂子的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组aF(F为弹簧秤的示数)

①为了减小实验误差,下列做法正确的是____

A.只需平衡小车的摩擦力

B.滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻

C.砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量

D.先释放小车,后接通打点计时器的电源

②某同学根据实验数据画出了如图所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为________

A.1/M B.1/m Cmg DF

③当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线______(填选项前的字母)

A.逐渐偏向纵轴 B.逐渐偏向横轴 C.仍保持原方向不变

2)下图为上述实验中得到的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为_______m/s2(结果保留三位有效数字)。

【答案】(1). B; . D; . C; (2). 2.00

【解析】

1)实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作,既要平衡小车所受的摩擦力,也包括纸带与打点计时器之间的摩擦力,以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力,选项A错误;滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数,所以滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻,选项B正确;本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力,不需要用砂和砂桶的总重力代替绳子拉力,所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,选项C错误;实验时,若先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,故选项D错误.故选B
2)对小车分析,应有F=ma,解得:,由于图线经过坐标原点,所以横轴应为F,故D正确.
3)由于图象的斜率为k=,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,所以C正确.故选C.
4)由题意T=0.1s,根据x=aT2可知

练习册系列答案
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A.此单摆的振动频率是0.5 Hz

B.根据图乙可知开始计时摆球在 C

C.图中P点向正方向振动

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A. 两图中M到达桌边时的速度相等,所用的时间也相等

B. 甲图中M到达桌边用的时间较长,速度较小

C. 两图中M运动的加速度相同

D. 两图中绳子受到的拉力大小不同

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A. b受到的磁场力大小为F

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C. c受到的磁场力大小为F

D. c受到的磁场力大小为

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