组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 > 验证加速度与质量成反比的实验步骤、数据处理与误差分析
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:190 题号:10718565
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Mm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。

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实验题 | 适中 (0.65)
【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kb表示)。
2022-01-23更新 | 172次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【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”)
2023-01-05更新 | 269次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【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____(用文字表述)。
(3)小亮同学认为:无需测出上述cd,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
2018-03-24更新 | 386次组卷
共计 平均难度:一般