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 > 验证牛顿第二定律实验方法的改进
题型:实验题 难度:0.85 引用次数:202 题号:17267543
探究“加速度与物体受力、物体质量关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带穿过电火花计时器,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。

(1)实验准备了如图所示的器材和配套的电源、导线、天平。若要完成该实验,必需的实验器材还有___________
(2)关于本次实验,下列说法正确的是___________
A.平衡摩擦力时,需要在动滑轮上挂上钩码
B.细线必须与长木板平行
C.先释放小车再接通电源
D.实验中所挂钩码质量要远小于小车质量
(3)通过实验得到乙图所示的纸带,纸带上为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点。此实验测得的小车的加速度___________(保留3位有效数字)。

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【推荐1】“探究质量一定时,加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示,实验中通过传感器将细线中拉力大小的信息传输给数据采集系统,用打点计时器打出的纸带求出小车运动的加速度。

(1)下列说法中正确的是__________
A.细线不需要与长木板平行
B.电火花打点计时器和电磁打点计时器都需要交流电源
C,实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源
D.托盘和砝码的总质量应远小于小车(及车内载重)的质量
(2)实验中得到一条打点清晰的纸带如图乙所示,ABCDE是计数点,相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出,已知交变电流的频率为,则这条纸带记录小车的加速度大小为________(结果保留两位有效数字)。

(3)本实验中,是否需要平衡摩擦力,_____________(填“需要”或“不需要”)。
2023-03-07更新 | 881次组卷
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【推荐2】某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,用钩码所受重力作为小车所受的拉力,用DIS测小车的加速度。通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。

(1)图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的;(选填“①”或“②”)
(2)图(b)中的图线明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______,为消除此误差可采取的简便且有效的措施是______
A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上长时间缓慢运动(即将小车与传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡)
B.在增加钩码数量进行实验的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车与传感器发射部分的总质量
C.在钩码与细绳之间放置一力传感器,直接得到小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象
D.使拉小车的细线平行于长木板
(3)小车和位移传感器发射部分的总质量为______kg;小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为______N。
2021-11-17更新 | 106次组卷
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【推荐3】某同学设计了如图所示的装置验证“牛顿第二定律”,上端装有定滑轮的长木板倾斜支在水平桌面上,在长水板边缘分别固定有光电门甲、光电门乙,两光电门分别与光电计时器连接。重力加速度为g

(1)将装有遮光条的滑块放在长木板上端,用绕过定滑轮的细线分别连接滑块和质量为m的重物,沿斜面向下轻推滑块,观察滑块通过两光电门时,遮光条遮光的时间,通过调节长木板的倾角,反复试验,直到滑块通过两光电门时遮光时间相等,固定好长木板。
(2)撤去细线和重物,将滑块在斜面顶端由静止释放,物块在沿斜面向下滑动过程中受到的合外力等于_______,滑块通过甲、乙两光电门时遮光条遮光时间分别为t1t2,若遮光条的宽度为d,则滑块通过光电门甲时的速度v1=___________
(3)已知滑块和遮光条的总质量为M,要验证牛顿第二定律,还需要测量的物理量为_________(写出要测量物理量的名称),若该测量的物理量用x表示,当表达式________成立,则牛顿第二定律得到验证。
2021-12-24更新 | 151次组卷
共计 平均难度:一般