为了“验证牛顿运动定律”小红在实验室找到了有关仪器并进行了组装,开关闭合前实验装置如图所示:
(1)请指出该实验装置中存在的错误:____________ (写出一处错误即可);
(2)小红所在的实验小组,通过讨论并改进了该实验装置。对实验的原理该小组同学共提出了以下观点:
①测量质量:用天平测出小车的质量M
②测量合外力:
A.摩擦力得到平衡后即可用沙桶所受的重力mg来代替小车所受的合外力
B.摩擦力得到平衡后还得满足小车的加速度足够小,才可用沙和桶所受的重力来代替小车所受的合外力
C.摩擦力得到平衡后还得满足小车的加速度足够小,拉力传感器的读数才与小车所受的合外力接近相等
③测量加速度:
D.根据即可得出小车的加速度,其中M和m分别为小车和沙桶(含沙)的质量
E.计算出后面某些计数点的瞬时速度,画出v-t图象,量出长木板的倾角θ,由求出加速度
F.计算出后面某些计数点的瞬时速度,画出v-t图象,在图象上找两个离得较远的点,由两点所对应的速度、时间用计算出加速度
对以上观点中,测量合外力的方法最好的是______ ;计算加速度的方法中最为恰当的是______ ;(均选填字母序号)
(3)数据处理:为了直观地判断小车的加速度a与质量M的数量关系,应作_____ (选填“"或“”)图象。
(1)请指出该实验装置中存在的错误:
(2)小红所在的实验小组,通过讨论并改进了该实验装置。对实验的原理该小组同学共提出了以下观点:
①测量质量:用天平测出小车的质量M
②测量合外力:
A.摩擦力得到平衡后即可用沙桶所受的重力mg来代替小车所受的合外力
B.摩擦力得到平衡后还得满足小车的加速度足够小,才可用沙和桶所受的重力来代替小车所受的合外力
C.摩擦力得到平衡后还得满足小车的加速度足够小,拉力传感器的读数才与小车所受的合外力接近相等
③测量加速度:
D.根据即可得出小车的加速度,其中M和m分别为小车和沙桶(含沙)的质量
E.计算出后面某些计数点的瞬时速度,画出v-t图象,量出长木板的倾角θ,由求出加速度
F.计算出后面某些计数点的瞬时速度,画出v-t图象,在图象上找两个离得较远的点,由两点所对应的速度、时间用计算出加速度
对以上观点中,测量合外力的方法最好的是
(3)数据处理:为了直观地判断小车的加速度a与质量M的数量关系,应作
更新时间:2020-06-21 20:54:39
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【推荐1】某同学利用图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验:
(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,应把长木板_____________ (选填“左”、“右”)端适当垫高,使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板_____________ (选填“匀速运动”、“加速运动”):实验中该同学经过多次实验,以测得的加速度a为纵轴、小车的合力F(沙和沙桶的总重力)为横轴,作出的图象如图乙所示,该图象不过坐标原点的原因可能是______________ 。
(2)若沙桶(含沙子)总质量为,小车的质量为M,要使细线的拉力F大小近似等于所挂沙桶的总重量,则需要__________ M(选填“=”,“<<”或“>>”):
(3)在满足(2)问中的前提下,保证小车的合力(沙和沙桶的总重力)不变,改变小车中的钩码质量m,多次实验,求出不同的m对应的加速度a,以m为横坐标,为纵坐标,作出关系图线如图丙所示,已知图线的斜率为k,纵轴截距为b,则据此可求得小车质量_________ (用k,b表示)。
(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,应把长木板
(2)若沙桶(含沙子)总质量为,小车的质量为M,要使细线的拉力F大小近似等于所挂沙桶的总重量,则需要
(3)在满足(2)问中的前提下,保证小车的合力(沙和沙桶的总重力)不变,改变小车中的钩码质量m,多次实验,求出不同的m对应的加速度a,以m为横坐标,为纵坐标,作出关系图线如图丙所示,已知图线的斜率为k,纵轴截距为b,则据此可求得小车质量
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【推荐2】如图甲所示为探究“质量一定时,物体的加速度与所受合外力的关系”的实验装置。某同学的实验步骤如下:
①按图甲所示安装实验仪器,调节长木板和滑轮,使长木板水平,细线与长木板平行;
②在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放滑块,记录拉力传感器的读数F,根据相对应的纸带,求出滑块的加速度a;
③多次改变托盘中砝码的质量,重复步骤②;
④利用实验中得到的数据画出如图丙所示的图线,已知图线与纵轴交点为,斜率为k。请按要求回答下列问题:
(1)图乙是该同学实验得到的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),若电源频率为50Hz,根据纸带求出滑块的加速度大小为______ (结果保留三位有效数字);
(2)该同学由实验得到的图线不通过坐标原点的原因是______ ;
(3)该同学利用上述实验中画出的图线及其数据得出了滑块与长木板之间的动摩擦因数,其表达式为______ (重力加速度为g);
(4)该同学想用此实验装置再探究“合力一定的情况下,加速度与质量的关系”,在不改变托盘中砝码的质量而只在小车上的槽内增加砝码时,力传感器的示数会______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)
①按图甲所示安装实验仪器,调节长木板和滑轮,使长木板水平,细线与长木板平行;
②在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放滑块,记录拉力传感器的读数F,根据相对应的纸带,求出滑块的加速度a;
③多次改变托盘中砝码的质量,重复步骤②;
④利用实验中得到的数据画出如图丙所示的图线,已知图线与纵轴交点为,斜率为k。请按要求回答下列问题:
(1)图乙是该同学实验得到的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),若电源频率为50Hz,根据纸带求出滑块的加速度大小为
(2)该同学由实验得到的图线不通过坐标原点的原因是
(3)该同学利用上述实验中画出的图线及其数据得出了滑块与长木板之间的动摩擦因数,其表达式为
(4)该同学想用此实验装置再探究“合力一定的情况下,加速度与质量的关系”,在不改变托盘中砝码的质量而只在小车上的槽内增加砝码时,力传感器的示数会
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【推荐3】如图甲所示是小明同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。
(1)小明用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,则d=____ mm.
(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量c是____ (用文字表述)。
(3)小亮同学认为:无需测出上述c和d,只要画出以F(力传感器示数)为横坐标、以____ 为纵坐标的图象就能直接反映加速度与力的关系。
(4)下列实验操作和要求必要的是____ (请填写选项前对应的字母)
A.应将气垫导轨调节水平
B.应测出钩码和力传感器的总质量
C.应使A位置与光电门间的距离适当大些
D.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
(1)小明用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,则d=
(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量c是
(3)小亮同学认为:无需测出上述c和d,只要画出以F(力传感器示数)为横坐标、以
(4)下列实验操作和要求必要的是
A.应将气垫导轨调节水平
B.应测出钩码和力传感器的总质量
C.应使A位置与光电门间的距离适当大些
D.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
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【推荐1】某同学设计了如图所示的实验装置来“探究甲物块的加速度与其所受合力的关系”。
(1)按如上图所示连接好实验装置。
(2)将物块甲靠近打点计时器,先接通电源,再同时释放物块甲与乙,打出一条纸带,同时记录力传感器的读数F。要使甲拖动纸带向上运动,则两物块的质量必须满足________ 。
A. B. C.
(3)某次实验中打出的纸带如下图所示。在纸带上取A、B、C、D,E共5个相邻的计数点,两计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器采用50 Hz的交流电,测出各点间的距离分别为,,,,根据纸带可求出C点的瞬时速度为________ m/s,加速度为________ m/s2(结果均保留两位有效数字)。
(4)改变乙物块质量重复步骤(2)(3),记录每次力传感器的示数F,并计算出对应该纸带的加速度大小a。
(5)以力传感器示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出如下图所示的a—F图,不计轻质滑轮质量及摩擦。可得出甲物块的质量________ (用字母b、c表示),乙物块质量越大,力传感器的示数越大,其最大值趋近于________ (用字母b表示)。
(1)按如上图所示连接好实验装置。
(2)将物块甲靠近打点计时器,先接通电源,再同时释放物块甲与乙,打出一条纸带,同时记录力传感器的读数F。要使甲拖动纸带向上运动,则两物块的质量必须满足
A. B. C.
(3)某次实验中打出的纸带如下图所示。在纸带上取A、B、C、D,E共5个相邻的计数点,两计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器采用50 Hz的交流电,测出各点间的距离分别为,,,,根据纸带可求出C点的瞬时速度为
(4)改变乙物块质量重复步骤(2)(3),记录每次力传感器的示数F,并计算出对应该纸带的加速度大小a。
(5)以力传感器示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出如下图所示的a—F图,不计轻质滑轮质量及摩擦。可得出甲物块的质量
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【推荐2】某物理实验小组用如图1所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验:
(1)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,砂和砂桶的总质量__________ (选填“远大于”、“等于”、“远小于”)小车和车上砝码的总质量。
(2)图2为某次实验得到的纸带,在相邻两计数点间都有四个打点未画出,用刻度尺测得:,,,,打下计数点“3”时小车的瞬时速度大小v3=__________ m/s;小车的加速度大小a=__________ m/s2。
(3)甲、乙两同学在同一实验室,用木块代替小车,各取一套如图1所示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有补偿阻力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到如图3所示甲、乙两条a-F直线。设甲、乙所用木块质量分别为m甲、m乙,木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图3可知,m甲__________ m乙,μ甲__________ μ乙。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(1)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,砂和砂桶的总质量
(2)图2为某次实验得到的纸带,在相邻两计数点间都有四个打点未画出,用刻度尺测得:,,,,打下计数点“3”时小车的瞬时速度大小v3=
(3)甲、乙两同学在同一实验室,用木块代替小车,各取一套如图1所示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有补偿阻力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到如图3所示甲、乙两条a-F直线。设甲、乙所用木块质量分别为m甲、m乙,木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图3可知,m甲
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名校
【推荐3】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,电磁打点计时器所用交流电频率为50Hz。
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为________ m/s,打A、F两点的过程中小车的平均速度为_________ m/s,小车的加速度为_________ m/s2。
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持_________ 不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持_________ 不变。
(3)该同学通过数据的处理作出了a—F图像,如图所示,则①图中的直线不过原点的原因是________________ 。
②图中的力F理论上指_________ ,而实验中却用_________ 表示。(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力 B.绳对小车的拉力
③此图中直线发生弯曲的原因是________________ 。
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持
(3)该同学通过数据的处理作出了a—F图像,如图所示,则①图中的直线不过原点的原因是
②图中的力F理论上指
A.砂和砂桶的重力 B.绳对小车的拉力
③此图中直线发生弯曲的原因是
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【推荐1】某同学设计了如下实验来测量物体的质量,如图所示,利用铁架台固定一轻质滑轮,通过跨过滑轮的轻质细绳悬吊两个相同的物块A、B,物块A侧面粘贴小遮光片(质量忽略不计)。在物块A、B下各挂4个相同的小钩码,每个小钩码的质量均为10g。光电门C、D通过连杆固定于铁架台上,并处于同一竖直线上,光电门C、D之间的距离h=60.0cm。两光电门与数字计时器相连(图中未画出),可记录遮光片通过光电门的时间。初始时,整个装置处于静止状态,取当地的重力加速度g=10m/s2。实验步骤如下:
(1)如图所示,用游标卡尺测量遮光片的宽度,遮光片的宽度d=____ cm。
(2)将1个钩码从物块B的下端摘下并挂在物块A下端的钩码下面。释放物块,计时器记录遮光片通过光电门C、D的时间分别为t1=20.80ms、t2=10.40ms。物块A下落过程的加速度a=_______ m/s2,单个物块的质量为______ kg。
(3)为了减小实验误差,该同学再依次取n=2,3,4个钩码从物块B的下端摘下并挂在物块A下端的钩码下面,进行多次实验,并根据多次测量的数据,绘制a—n图像,如图所示。该图线不过坐标原点的原因可能是_________ ;若图线的斜率为k,则单个物块的质量为______ (用题给字母m、g、h等表示)。
(1)如图所示,用游标卡尺测量遮光片的宽度,遮光片的宽度d=
(2)将1个钩码从物块B的下端摘下并挂在物块A下端的钩码下面。释放物块,计时器记录遮光片通过光电门C、D的时间分别为t1=20.80ms、t2=10.40ms。物块A下落过程的加速度a=
(3)为了减小实验误差,该同学再依次取n=2,3,4个钩码从物块B的下端摘下并挂在物块A下端的钩码下面,进行多次实验,并根据多次测量的数据,绘制a—n图像,如图所示。该图线不过坐标原点的原因可能是
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【推荐2】某同学设计了如图甲所示的“探究加速度与物体受力和质量的关系”的实验装置。实验步骤如下:
(1)将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,有定滑轮的一端伸出桌面,并将电火花计时器固定在木板的另一端,并接好电源;
(2)将力传感器固定在小车前端,然后通过一轻质细线与砂桶连接在一起并跨过定滑轮将小车放在木板上,并在小车另一端固定一条纸带,同时使纸带穿过电火花计时器的限位孔;
(3)实验中他忘记平衡摩擦力而直接进行了实验。整个实验中保证小车的质量不变,先往砂桶中添上适当的砂后接通电源,将小车由靠近电火花计时器处静止释放,打出一条纸带,并记下此时力传感器的示数F,并通过打出的纸带计算出小车运动的加速度a;然后再在砂桶中添加适当的砂,换用新的纸带,重复刚才的操作,得到多组F、a,并作出小车运动的a-F图像。
①为了使实验结果更加准确或合理,下列说法中正确或必须的是________ 。
A.实验中应通过调节定滑轮的高度使细线与木板平面平行
B.实验中为了测出小车所受的合力应测出砂和砂桶的总质量
C.实验中必须满足砂和砂桶的总质量m远小于小车和力传感器的总质量M
D.该实验所用电源可以直接接照明电路的电源(220V交流电源)
②如图乙所示为某次实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F为计数点,他只测出了计数点AB和EF间的距离,所用电源的频率为50Hz,打出的每5个点为一个计数点,则由纸带数据测得小车运动的加速度大小为___________ m/s2(结果保留两位有效数字)。
③根据实验测得的多组a、F数据做出的a-F图像如图丙所示,由图像___________ (填“能”或“不能”)得到“在小车的质量不变时,小车的加速度a与其受到的合力F成正比”的结论;由图可知小车和力传感器的总质量为___________ kg,小车与木板间的滑动摩擦力___________ N。
(1)将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,有定滑轮的一端伸出桌面,并将电火花计时器固定在木板的另一端,并接好电源;
(2)将力传感器固定在小车前端,然后通过一轻质细线与砂桶连接在一起并跨过定滑轮将小车放在木板上,并在小车另一端固定一条纸带,同时使纸带穿过电火花计时器的限位孔;
(3)实验中他忘记平衡摩擦力而直接进行了实验。整个实验中保证小车的质量不变,先往砂桶中添上适当的砂后接通电源,将小车由靠近电火花计时器处静止释放,打出一条纸带,并记下此时力传感器的示数F,并通过打出的纸带计算出小车运动的加速度a;然后再在砂桶中添加适当的砂,换用新的纸带,重复刚才的操作,得到多组F、a,并作出小车运动的a-F图像。
①为了使实验结果更加准确或合理,下列说法中正确或必须的是
A.实验中应通过调节定滑轮的高度使细线与木板平面平行
B.实验中为了测出小车所受的合力应测出砂和砂桶的总质量
C.实验中必须满足砂和砂桶的总质量m远小于小车和力传感器的总质量M
D.该实验所用电源可以直接接照明电路的电源(220V交流电源)
②如图乙所示为某次实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F为计数点,他只测出了计数点AB和EF间的距离,所用电源的频率为50Hz,打出的每5个点为一个计数点,则由纸带数据测得小车运动的加速度大小为
③根据实验测得的多组a、F数据做出的a-F图像如图丙所示,由图像
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐3】某同学设计了如图所示的装置来探究牛顿第二定律,实验时将拉力传感器固定在水平放置的木板上,与细线相连,细线绕过定滑轮与水瓶相连,已知木板与桌面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力.
(1)将质量为m0的木板右端移至与标识线MN对齐,在水瓶中加水直到木板刚要滑动时计下此时传感器的示数F0,再加一定量的水,当拉力传感器示数为F1时释放木板,记录木板右端运动到与MN间距为L的PQ处所用时间,为减小误差,多次测量取时间的平均值t,由此可知木板运动的加速度为______________ .
(2)保持水瓶中水的质量一定时,通过在木板上叠放重物来改变其质量,这种情况下_____ (选填“能”或“不能”)探究m0和a的关系.
(3)在保持m0一定的情况下,通过改变水瓶中水的质量来改变外力,与用钩码拉动小车相比较,其优点是_____________ .
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以比较准确地测出摩擦力的大小
C.可以获得更大的加速度以提高实验精确度
(1)将质量为m0的木板右端移至与标识线MN对齐,在水瓶中加水直到木板刚要滑动时计下此时传感器的示数F0,再加一定量的水,当拉力传感器示数为F1时释放木板,记录木板右端运动到与MN间距为L的PQ处所用时间,为减小误差,多次测量取时间的平均值t,由此可知木板运动的加速度为
(2)保持水瓶中水的质量一定时,通过在木板上叠放重物来改变其质量,这种情况下
(3)在保持m0一定的情况下,通过改变水瓶中水的质量来改变外力,与用钩码拉动小车相比较,其优点是
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以比较准确地测出摩擦力的大小
C.可以获得更大的加速度以提高实验精确度
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