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 > 验证加速度与力成正比的实验步骤、数据处理与误差分析
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:623 题号:12790036
图1是探究加速度与力关系的实验装置。提供器材如下:带有刻度尺的气垫导轨、气泵、光电门2个、数字计时器、带挡光片滑块(其上可放砝码),砝码盘(质量)、质量的砝码5个。

实验步骤:固定光电门,测出光电门间的距离;调节导轨水平,将滑块用细线跨过轻质滑轮与砝码盘相连;将5个砝码放到滑块上,释放滑块,测出其经过光电门1和2的挡光时间;取滑块上一个砝码放入砝码盘,释放滑块,测出挡光时间;再次取滑块上一个砝码,依次重复上述操作,直至将5个砝码全部转移到砝码盘。描点作图分析加速度与力的关系。
(1)图2、图3分别为甲、乙同学用各自实验数据绘制的aF图像。

上述图像中只有 _____(填“图2”或“图3”)能正确反映加速度和力的关系。错误图像形成的原因可能是_____
A.滑块释放时具有一定的初速度
B. 绘制aF图像时,将砝码盘中的砝码重量作为合力F
C. 滑块上固定的挡光片发生倾斜
(2)依据上述正确图像计算出滑块的质量为____g。(结果保留三位有效数字)
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名校
【推荐1】在“探究物体的加速度与合力的关系”实验中:
(1)甲同学用图甲所示装置进行实验:将木板左端抬起适当角度以平衡摩擦力,保持小车(含车中重物)的质量M不变,逐次改变细绳下端悬挂钩码的质量m,用打点计时器测出每次小车运动的加速度a,实验中将悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F

①关于实验操作,下列说法正确的是________
A.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细绳与木板进行
B.平衡摩擦力时,应在细绳的下端悬挂钩码,使小车在绳的拉力作用下能匀速下滑
C.实验时必须保证满足M>>m的条件
D.实验时应先释放小车,后接通打点计时器电源
②图乙为实验所得纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点ABCDE,相邻两个计数点的时间间隔为T,测出各计数点间的距离x1x2x3x4,该同学用逐差法得到小车的加速度的表达式a=_____
(2)乙同学用图丙所示装置进行实验:装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上,用右端固定有滑轮的滑块代替小车,钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的细线相连,实验中用弹簧测力计直接测出细线拉力。放开钩码,滑块在水平长木板上做匀加速直线运动。

读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a;改变钩码个数重复实验,获得多组数据。以弹簧测力计的示数F为纵坐标,以加速度a为横坐标,得到的图像是纵轴截距为b,斜率K的一条倾斜直线,如图丁所示。已知重力加速度为g,忽略滑轮与细线之间的摩擦。根据以上条件可以计算出滑块与木板之间的动摩擦因数μ=____________,滑块和右端滑轮的总质量M=_________。(两个空均用bkg中的字母表示)
2021-02-01更新 | 331次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】如图所示,是某小组同学“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置,实验过程中可近似认为钩码受到的总重力等于小车所受的拉力。先测出钩码所受的重力为G,之后改变绳端的钩码个数,小车每次从同一位置释放,测出挡光片通过光电门的时间Δt

(1)实验中___________(选填“必须”或“不必”)测出小车质量m
(2)为完成实验还需要测量______________________
(3)实际小车受到的拉力小于钩码的总重力,原因是___________
(4)若导轨保持水平,滑轮偏低导致细线与轨道不平行,则细线平行时加速度a1,与不平行时加速度a2相比,a1___________(选填“大于”“小于”或“等于”)a2
2024-05-02更新 | 46次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,某实验小组利用如图所示的实验装置,将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上,木块置于长木板上并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车及车上砝码质量m1,悬挂的砂桶和砂质量为m2,小车左端连一条纸带通过打点计时器记录其运动情况。

(1)下列做法不正确的是______
A.本实验原理采用了“控制变量”的思想方法
B.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
C.在探究加速度与力的关系时,作aF图象应该用折线将所描的点依次连
D.实验时,先接通打点计时器的电源再放开木块
E.通过增减木块上的砝码改变质量m1时,必须重新调节木板倾斜度
F.在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像,其斜率即为滑块合外力
G.本实验m2应远大于m1,但若用拉力传感器获取绳中拉力,则不需满足此条件
(2)如图是实验时平衡阻力的情形,其中正确的是______ ;(选填字母)
A. B. C.
(3)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大。他所得到的aF 关系可用图中的______表示(图中a是小车的加速度,F 是细线作用于小车的拉力);
A.B.C.D.
(4)如图是打出纸带的一段,相邻计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器使用的交流电频率50Hz。由图可知,打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=______m/s,木块的加速度a=______m/s2。(结果保留两位有效数字)
2021-03-16更新 | 144次组卷
共计 平均难度:一般