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某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图.
(1)图中的电源插头应插在
交流
交流
电源上,电源电压为
220
220
伏;
(2)实验前,要将带有滑轮的木板另一端垫起,目的是
平衡摩擦力
平衡摩擦力

(3)实验操做前,应使小车停在
靠近
靠近
(填“靠近”“远离”)打点计时器处;
(4)设沙桶和沙子的质量为m0,小车质量为m,为了减小实验误差,它们质量应满足m0
<<
<<
m;
(5)电源的频率为50Hz,图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2 (保留两位有效数字)
分析:(1)常用的仪器工作电源考察,如电火花计时器使用电源是220V交流;
(2)实验时,我们认为绳子的拉力是小车受到的合外力,为达到这个目的,我们要先平衡摩擦力;
(3)为了在纸带上打出更多的点,所以实验操做前,应使小车停在靠近打点计时器处;
(4)为了使绳子的拉力近似等于小车受到的合外力,处理方式是让小车的质量远远大于沙桶和沙子的质量;
(5)小车做匀加速运动,可根据匀加速运动的规律结合纸带上的数据求出加速度;
解答:解:(1)电火花计时器使用电源是220V交流,故填:交流;220
(2)实验时,我们认为绳子的拉力是小车受到的合外力,为达到这个目的,我们要先平衡摩擦力,故填:平衡摩擦力
(3)为了在纸带上打出更多的点,所以实验操做前,应使小车停在靠近打点计时器处,故填:靠近
(4)假设小车的加速度为a,拉力为F:
对沙桶及沙:m0g-F=m0a;对小车:F=ma;
联立得:F=
m0mg
m0+m
,故只有在m>>m0的情况下近似认为拉力等于m0g,故填:<<
(5)设前两段位移为x1,后两段位移为x2
由△x=at2得:
a=
△x
t2
=
(7.72+7.21-6.7-6.19)×10-2
0.22
=3.2m/s2
故答案为:(1)交流;220
(2)平衡摩擦力
(3)靠近
(4)<<
(5)3.2
点评:只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.纸带的处理在很多实验中都有涉及,对于速度和加速度的求法一定要牢固掌握.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?船营区模拟)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2.(保留二位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
1
m
,数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
小车加速度
a/m?s-2
1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量
m/kg
0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
/kg-1
4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
请在方格坐标纸中画出a-
1
m
图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数
1
m
之间的关系式是
a=
1
2m
m/s2
a=
1
2m
m/s2

(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示.
该图线不通过原点,其主要原因是
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验.如图a为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,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等于砝码和小桶的总重量,小车运动加速度a可用纸带上点求得.

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2,纸带上C点的速度为
1.7
1.7
m/s.(均保留二位有效数字)
(2)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:
次   数 1 2 3 4 5 6 7 8
小车加速度a/m?s-2 1.98 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
小车质量倒数1/m,1/kg 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(所用交变电流的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为
0.510
0.510
m/s2(保留三位有效数字).打D点时速度大小为
0.747
0.747
m/s.加速度方向为
向左
向左
(填向左、向右)
(2)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图(c)所示.该图线不通过原点,其主要原因是
没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验.如图为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细沙的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.
(1)在探究拉力一定时,加速度与质量的关系时,它采用将木板倾斜,来平衡小车与木板间的滑动摩擦力.那么,当改变小车的质量时,在不同质量下做实验,还
不需要
不需要
(选填“需要”、或“不需要”)重新平衡摩擦.
(2)为了采用作图法处理数据,直观反映加速度与质量的关系,建立直角坐标系,纵坐标取加速度a,横坐标应取
质量的倒数
质量的倒数
作为变量.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图中(甲)为实验装置简图.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为下列说法中正确的是
 
(选填字母代号).
A.实验时要平衡摩擦力                B.实验时不需要平衡摩擦力
C.钩码的重力要远小于小车的总重力    D.实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图(乙)所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm.则打C点时小车的速度为
 
m/s,小车的加速度是
 
m/s2.(计算结果均保留三位有效数字)
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(2)①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是
 
mm、
 
A、
 
V.
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②已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E=4.5V,内阻较小.则以下电路图中,
 
(选填字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路,但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏
 
(选填“大”或“小”).
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③若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的
 
电路(选填字母代号).此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=
 
( 用题中字母代号表示).

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