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:215 题号:17238178
某学习小组利用气垫导轨装置来探究“质量一定时加速度与力的关系”,下图为实验装置示意图。利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光条经过时的挡光时间。
将砝码和托盘的重力作为滑块受到的拉力,气垫导轨水平放置。实验步骤如下:

a.测出挡光条的宽度为,滑块与挡光条的质量为
b.轻细线的一端固定在滑块上,另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘,盘和砝码的总质量为,细绳与导轨平行;
c.让滑块静止放在导轨左侧的某一位置,测出挡光条到光电门的距离为
d.释放滑块,测出挡光片经过光电门的挡光时间为
e.改变砝码的质量,保证滑块每次都在同一位置由静止释放,光电门可测得对应的挡光时间。
(1)盘和砝码的总质量与滑块质量应该满足______
(2)滑块加速度的计算式______(用题目中所给的字母来表达);
(3)某实验小组同学根据实验记录的多组数据,建立了的关系图像,下列图像中更符合真实的实验情况的是______

(4)若用该装置验证机械能守恒定律,应该满足的表达式是______(用题目中所给的字母来表达),实验存在系统误差,原因是______

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实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐1】某同学用DIS装置(由位移传感器、数据采集器、计算机组成,可以通过电脑软件作出物体运动的v-t图像)探究加速度与力的关系,如图a

(1)实验时需要先平衡摩擦力,该同学在不悬挂钩码的情况下在轨道上由静止释放小车,反复调整右侧垫块的位置,直到释放小车后电脑作出的v-t图像为___________
(2)平衡摩擦力后,该同学悬挂n个相同钩码(n=1、2、3、4),调整滑轮使细线和轨道平行,从图示位置由静止释放小车,作出对应钩码个数时小车运动的v-t图像(1、2、3、4)如图b所示。 分析图像该同学发现图像1、2、3、4的加速度分别为0. 25m/s2、0. 5m/s2、0. 74m/s2、0. 95m/s2. 图像4的加速度增量较小的原因为___________
A. 钩码个数增多后需要重新平衡摩擦力
B. 钩码个数较多后钩码的质量不能满足远小于小车质量(含车上传感器)的条件
C. 释放小车的位置离接收器太远
(3)根据以上实验数据可知,小车质量(含车上传感器)约为每个钩码质量的_____倍。(,结果保留两位有效数字)
2024-01-05更新 | 203次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

(1)实验中下列做法正确的是(          )
A.电火花计时器连接在电压为4~6V,频率为50HZ的交流电源上
B.实验时先放开小车再接通电火花计时器
C.将装有砝码的托盘用细线通过定滑轮拴在小车上然后平衡小车所受的摩擦力
D.平衡好摩擦力后,每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
(2)在探究小车的加速度与其质量的关系时,同一正确装置和实验步骤得到两组实验数据,做出甲、乙两个图像如图2所示,则由图像可知两组实验中小车所受拉力的大小的关系是(          )
A.F=F B. F>F                  C. F<F                  D. 不确定
(3)某同学在实验中,由于操作不当得到的aF关系图像如图3所示,则产生这样结果的原因是(          )
A.图线没有过坐标原点可能是在平衡摩擦力时将木板的右端垫的过高造成的
B.图线没有过坐标原点可能是在平衡摩擦力时将木板的右端垫的过低造成的
C.图线弯曲可能是实验时托盘和砝码的质量过大
D.图线弯曲可能是实验时托盘和砝码的质量过小
2020-05-21更新 | 578次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】如图a为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置:

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重力作为________,用DIS测小车的加速度;
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线(如图b),此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________

(3)若在原装置中的P处加装一力传感器,重复上述实验,得到的图线与图b中的图线相比会有什么不同:________
2023-01-17更新 | 213次组卷
共计 平均难度:一般