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:125 题号:14202357
某同学用如图所示的装置完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。用总质量为m的重物(托盘和砝码)通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。

(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法是把长木板右端垫高,在___________(选填“不悬挂”或“悬挂”)重物且计时器打点的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做___________(选填“匀速”或“匀加速”)运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
(2)实验中,为了保证悬挂重物的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,悬挂重物的总质量m___________(填“远小于”或“远大于”)小车的质量M
(3)该同学在实验中,得到了如图的a-m图象,根据该同学的结果,在m大于___________时,小车的加速度与重物的质量成明显的非线性关系。发生这种现象的原因是_________

A.长木板倾角太小,没有完全平衡摩擦力
B.长木板倾角太大,平衡摩擦力过度
C.不满足m<<M
D.不满足M<<m

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实验题 | 适中 (0.65)
【推荐1】某小组用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。

(1)若小车的总质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,则当满足___________条件时,可认为小车受到合外力大小等于陆码和砝码盘的总重力大小;
(2)在探究加速度与质量的关系实验中,下列做法中正确的有___________
A.补偿阻力时,将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B.补偿阻力时,将纸带连接在小车上
C.使上部分细线与木板平行
D.小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出
(3)甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。如图乙是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出,则打计数点“3”时小车的速度大小为___________m/s, 小车的加速度为___________m/s2(结果均保留两位有效数字)

(4)乙同学通过给小车上增减槽码来改变小车的总质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出图线后,发现当较大时,图线发生弯曲,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,则该同学的修正方案可能是___________
A.改画a的关系图线
B.改画a与(M+m)的关系图线
C.改画a的关系图线
D.改画a的关系图线
(5)小明利用如图丙所示的实验方案,探究小车质量一定时加速度与合外力之间的关系,图中上下两层水平轨道,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,在一定的条件下将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力大小,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,并同时停止,他测量了两小车的位移分别为x1x2, 加速度分别为a1a2,则=___________
2022-08-27更新 | 372次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】某同学利用如图甲所示的装置来探究加速度与物体受力、质量的关系。
   
(1)该同学的主要实验步骤如下:
A.将小车置于带有定滑轮的木板上,将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部;
B.在细绳一端挂上重物,另一端通过定滑轮系在小车前端,用薄垫块将木板一端垫高,调整其倾斜程度,直至小车运动时打点计时器在纸带上打出的点分布均匀为止,以平衡摩擦力;
C.将小车靠近打点计时器,将小车由静止释放后开启打点计时器,在纸带上打出一系列点,据此计算出小车的加速度;
D.保持小车质量不变,增加重物的质量(远小于小车质量),重复实验,将小车所受的不同拉力(重物重力)与相应计算出的加速度记录下来;
E.保持重物质量不变,增加或减少小车上的砝码以改变小车的质量,重复实验,将小车的质量与相应的加速度记录下来。
该同学以上操作中有明显错误的有_____________(用步骤前的字母表示);
(2)实验中得到了一条纸带,相邻计数点间的距离如图乙所示,已知打点计时器所接的交流电源的频率为,图中相邻两计数点间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车加速度的大小为_____________(结果保留两位有效数字);
   
(3)实验中,保持重物质量(远小于小车质量)不变,向小车上添加砝码多次改变小车质量,记录下加速度与小车上所加砝码质量,通过电脑拟合得到图像如图丙所示,图中已知,则悬挂重物的重力为_____________
   
2024-01-29更新 | 356次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】如图(a)所示,一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门,与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间,与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。
   
(1)在探究“合外力一定时,加速度与质量的关系”实验中,要使测力计的示数等于小车所受的合外力,操作中必须满足_________(填序号)。
A.小车与滑轮间的细绳与长木板平行
B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.调节长木板水平
D.将长木板右侧垫高
(2)实验时,先测出小车质量m,再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动,读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量,测得多组mt的值,建立坐标系作出关系图线。在图(b)中能直观得出“合外力一定时,加速度与质量成反比”的图像是_________
(3)如图(c)甲所示,抬高长木板的左端,使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动,读出测力计的示数F和小车在两光电门之间运动的时间。改变木板倾角,测得多组数据,得到的图线如图(c)乙所示。实验中测得两光电门的距离,砂和砂桶的总质量,重力加速度g,则图线的斜率为_________(结果保留两位有效数字);若小车与长木板间的摩擦不能忽略,测得的图线斜率将_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
   
2023-11-29更新 | 135次组卷
共计 平均难度:一般