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:1007 题号:14540843
一端有滑轮的平板与小车(滑块)是力学实验中的重要实验仪器,能完成多个实验。
(1)①图1是“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M,实验中用砂和砂桶总重力的大小作为小车所受的合外力,需要进行的必要选择或操作正确的是(        )

A.调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行
B.当M改变时,需要重新平衡摩擦力
C.将长木板的一端垫起适当的高度,调节的大小,观察判断小车是否做匀速运动
②实验中要进行质量mM的选取,以下最合理的一组是(        )
A.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
B.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
(2)某同学发现实验室中有拉力传感器,这一实验小组征求老师意见后,在图1基础上设计了图2进行实验。小车后面固定一条纸带,穿过电火花打点计时器,细线一端连着小车,另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连,拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。为了简便、准确地完成“验证牛顿第二定律”实验,需要的正确操作是(        )

A.需要细线与木板平行                    B.需要平衡摩擦力
C.需要满足m远小于M             D.需要测量砂和砂桶质量m
(3)看到这组同学的实验热情,老师又提供了光电门等实验器材,要求他们继续探究小车的加速度与所受合外力的关系,这组同学又设计了如图装置进行实验,具体实验步骤如下:

①按照图示安装好实验装置,并测出两光电门间距离L
②调节长木板的倾角,轻推小车,使小车通过两个光电门的时间相等
③取下细绳和砂桶,测量砂子和砂桶的总质量,并记录
④把小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,记录小车先后通过两个光电门时的速度和运动的加速度
⑤重新挂上细绳和砂桶,改变砂桶中砂子的质量,重复②~④的步骤。
关于本实验说法正确的是(        )
A.斜面左侧垫高调节长木板的倾角时,需要取下细绳和砂桶
B.斜面左侧垫高调节长木板的倾角时,不用取下细绳和砂桶
C.砂子和砂桶的总质量必须远小于小车的质量
D.小车的质量必须远小于砂子和砂桶的总质量
(4)该组同学意犹未尽,回到教室又设计了如下实验继续探究加速度与合外力的关系:
如图所示,弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MNPQ,并测出间距d开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t,计算木板的加速度a;改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是(        )

A. B.
C. D.
21-22高三上·福建三明·期中 查看更多[3]

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实验题 | 适中 (0.65)
【推荐1】用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律.

(1)下列做法正确的是__________(填字母代码)
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜程度平衡小车受到的滑动摩擦力时,将装有砂的砂桶通过定滑轮拴在小车上
C.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源
D.通过增减小车上的砝码改变质量时,需要再次调节木板倾斜度
E.为取绳子拉力近似等于砂和砂桶总重力,应保证砂和小桶的总质量远小于小车的质量
(2)如图2所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度大小_______m/s2
(3)保持小车的质量M不变,改变砂桶与砂的总重力F,多次实验,根据得到的数据,在a-F图象中描点(如图3所示).结果发现右侧若干个点明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_____________,若不断增加砂桶中砂的质量,a-F图象中各点连成的曲线将不断延伸,加速度的趋向值为___________
2016-12-08更新 | 810次组卷
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名校
【推荐2】如图甲所示,某兴趣小组在探究加速度与力、质量的关系实验中,将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上,小车的左端通过轻细绳跨过定滑轮与砝码盘相连,小车的右端与穿过打点计时器的纸带相连,实验中认为砝码和盘的总重力近似等于绳的拉力.已知重力加速度为g,打点计时器的工作频率为50Hz。

(1)平衡摩擦力:用小木块把木板垫高后,在________(选填“挂”或“不挂”)砝码盘的情况下,轻推一下小车,直到打点计时器打出一系列_______的点。
(2)甲同学在平衡摩擦力后,在保持小车质量不变的情况下,改变砝码盘中砝码的质量,重复实验多次。根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图象,其中图线末端发生了弯曲,产生这种现象的原因可能是_______
(3)乙同学实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示,图中OABCD为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则滑块运动的加速度a________m/s2。(结果保留三位有效数字)。
(4)丙同学保持小车质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,他在轨道水平时做的实验,按正确的操作得到了如图丁所示a-F图线,则小车与木板间的动摩擦因数μ________。(用图中字母表示)
2021-10-11更新 | 261次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
真题 名校
【推荐3】图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是________
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动.
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是________
A.M=200g, m=10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 g
B.M=200 g , m=20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g
C.M=400 g , m=10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 g
D.M=400 g , m=20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g
(3)图2是试验中得到的一条纸带, A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22 cm、sBC=4.65 cm、sCD=5.08"cm、sDE=5.49 cm、sEF=5.91 cm、sFG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=___________m/s2 (结果保留2位有效数字).
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