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(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
①为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响,采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高,使小车在______(填“挂”或“不挂”)钩码的情况下做______运动;
②某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图1所示,在各计数点中还有四个点未画出,则小车在打计数点D时小车的速度大小为______m/s,小车运动的加速度大小为______m/s2(保留三位有效数字)
(2)某同学想通过“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的方法来测量一小灯泡的额定功率.所用器材如下:
A.待测小灯泡一只:额定电压为2.5V,电阻约为几欧
B.电压表一只:量程为3V,内阻约为3kΩ
C.电流表一只:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω
D.滑动变阻器一只,干电池两节,开关一个,导线若干
请在图2中补全测量小灯泡额定功率的电路图.
①图2中开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”);
②该同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线,如图3所示,则小灯泡的额定功率为______W;若将小灯泡直接与电动势E=3.0V,内阻r=7.5Ω的电源相连,小灯泡的功率为______W.(结果均保留两位有效数字)

【答案】分析:(1)平衡摩擦力时,不挂重物,把木板的一端垫高,让小车在木板上做匀速直线运动;根据匀变速直线运动的推论求出小车的瞬时速度与加速度;
(2)根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法,补全电路图;
①滑动变阻器采用分压接法,闭合开关前,分压电路所分电压应为最小;
②由图象找出灯泡额定电压对应的电流,由P=UI求出灯泡额定功率;在灯泡的I-U图象上作出电源的I-U图象,两图象的交点坐标是灯泡与该电源组成闭合回路时,灯泡两端电压与通过灯泡的电流,由P=UI求出灯泡的实际功率.
解答:解:(1)①平衡摩擦力时,将带滑轮的长木板一端适当垫高,使小车在不挂钩码的情况下做匀速直线运动;
②计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s;
小车在打计数点D时小车的速度vD===3.90m/s;
小车的加速度a===12.6m/s2
(2)灯泡电阻约为几欧姆,电压表内阻约为3kΩ,电流表内阻约为0.1Ω,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示.
①图2中开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于B端;
②由图3所示图象可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.42A,则灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.41A≈1.1W;
在灯泡的I-U图象坐标系内,作出电动势为E=3.0V,内阻为r=7.5Ω的电源I-U图象如图所示,由图象可得:
灯泡两端电压为1V,通过灯泡的电流为0.24A,则灯泡实际功率P′=U′I′=1V×0.24A=0.24W(0.22W~0.30W均可);
故答案为:(1)①不挂;匀速直线; ②3.90;12.6;
(2)电路图如图所示;①B;②1.1;0.24(0.22~0.30均可).
点评:(1)要掌握平衡摩擦力的方法,掌握匀变速运动的两个重要推论;
(2)要学会应用图象法处理实验数据.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学在实验室用如图1所示的装置来探究加速度与力、质量的关系的问题.
(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,已知小车的总质量为M,沙和沙桶的总质量为m,在
沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,平衡摩擦力后,在控制
小车的质量
小车的质量
不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系.

(2)在此实验中,此同学先接通打点计时器的电源,再放开纸带,如图2是在m=0.1kg,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图所示,其中hA=42.05cm,hB=51.55cm,hC=62.00cm,hD=73.40cm则小车的加速度为a=
0.95
0.95
m/s2,打B点时小车的速度为VB=
1.0
1.0
 m/s.(结果均保留2位有效数字)

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(1)在探究加速度与力、质量关系的实验中,以下操作正确的是
BC
BC

A.平衡摩擦力时,应将重物用细线通过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,应先放开小车,后接通电源
(2)下表中是该实验所记录的部分的数据.
组别 质量m/kg 受力F/N 加速度a/(m?s-2
1 0.5 0.25
2 0.50
3 1.00
4 1.0
5 1.5
若利用1、2、3三组数据探究加速度与受力的关系,则2、3组数据中物体的质量分别为
0.5
0.5
kg,
0.5
0.5
kg;若利用3、4、5三组数据探究加速度与物体质量的关系,则4、5组数据中物体所受的力分别为
1.00
1.00
N,
1.00
1.00
N.

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某组同学用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验.
(1)在探究加速度与力的关系过程中应保持
小车的质量
小车的质量
不变,用砝码和盘的重力作为小车所受外力,利用纸带算出小车的加速度,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,进而研究加速度和力的关系.这种研究方法是采用
变量控制法
变量控制法

(2)实验过程中,难以直接得到小车受到的牵引力,所以将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力,那么,可以“将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力”的条件是
砝码和盘的质量远小于小车的质量
砝码和盘的质量远小于小车的质量

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响,采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高,使小车在
不挂
不挂
 (填“挂”或“不挂”)钩码的情况下做
匀速
匀速
   运动;
(2)某次实验中所用交流电的频率为50HZ.得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每五个点取一个点作为计数点,分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为
0.6
0.6
 m/s2

(2)图(c)为测定干电池电动势和内电阻的实验原理图.图(d)中甲、乙分别是两电表的电路图,且电压表(0~3V,0~15V),电流表(0~0.6A,0~3A).则表示电流表电路的是
 图.该实验电压表单刀双掷开关K应接
1
1
 (填“1”或“2”).开始实验时,变阻器接入电路的值应
最大
最大
  (填:最大或最小).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?武汉二模)如图所示,在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某同学保持木板水平,调节盘和重物的总重量,使小车能拖动纸带沿木板匀速直线运动,记下此时盘和重物的总质量m0、小车的总质量MD已知重力加速度为g.
(1)在探究加速度与力的关系时,若测得盘和重物的总质量为m(m<M),则小车所受的合外力为
(m-m0)g
(m-m0)g
;当改变盘和重物的总质量重做实验时,
不需要
不需要
(填“需要”或“不需要”)重新平衡摩檫力.
(2)在探究加速度与质量的关系时,当改变小车的总质量时
需要
需要
,(填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力.

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