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:143 题号:18659991
在用图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系。

(1)除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有______(选填选项前的字母);
A.220V、50Hz的交流电源       B.直流电源       C.刻度尺       D.秒表
(2)为了使细线对小车的拉力近似的等于小车所受的合外力,以下操作正确的是______
A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B.在平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
C.在平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
(3)得到了如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),小车加速度的大小a=______m/s2(保留3位有效数字);
(4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力,已知两位同学利用实验数据做出的aF图像如图中的1、2所示:
①出现图线1的原因是______
②出现图线2的原因是______

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实验题 | 适中 (0.65)
【推荐1】在探究牛顿第二定律的实验中:
(1)下列关于本实验的一些说法,正确的描述是______
A.本实验有两个重要目的,其中一个就是在保持研究对象质量不变的情况下,改变合外力,来探究加速度和质量的关系
B.在倾斜长木板补偿摩擦力后,轻绳的拉力大小等于小车所受的合外力大小
C.在满足小车质量远大于砂和砂桶质量的情况下,可以把砂和砂桶的总重力大小视为小车所受的拉力大小
(2)本实验在数据的处理上,常用的是图像法,通过图像可以直观地反映实验中所遵循的物理规律。下列说法正确的是______

A.本实验根据实验目的需要作的是两个图像,即aF图像和aM图像(M是小车的质量)
B.在图1中,直线没有经过坐标原点的原因是补偿摩擦力过度引起的
C.在图2中,图线后来发生弯曲的原因是随着的增大,越来越不满足小车质量远大于砂和砂桶总质量
D.若实验中交流电源的频率略大于50Hz,则利用纸带求出的加速度会偏小
2023-02-09更新 | 64次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中,四位同学分别设计了如图甲、乙、丙、丁所示的实验装置,小车总质量用表示,重物质量用表示。

(1)为便于测量合力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合力成正比的结论,下列说法正确的是_________。(多选,填正确选项前的标号)
A.四组实验都需要平衡摩擦力
B.四组实验中只有图甲所示实验需要平衡摩擦力
C.四组实验都需要满足所挂重物质量远小于小车的总质量的条件
D.四组实验中只有图甲所示实验需要满足所挂重物质量远小于小车的总质量的条件
(2)若利用图甲装置研究匀变速直线运动,则_________(选填“需要”或“不需要”)平衡小车和长木板间的摩擦力。
(3)按图甲设计的装置完成实验,并根据实验得到的数据画出小车的图像如图所示,从图像中可以得出,当小车的质量为时,它的加速度大小为__________。(保留两位有效数字)

(4)若图乙、丙、丁所示实验在某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同,通过计算得到小车加速度均为,且为当地重力加速度),则图乙、丙、丁所示实验所用小车的总质量之比为_________,图乙、丙、丁所示实验用的重物质量之比为___________
2024-01-17更新 | 126次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图甲为实验装置简图,打点计时器使用交流电的周期为0.02s。

(1)如图乙为某次实验得到的纸带(相邻计数点间还有四个打点未画出),根据纸带可求出小车的加速度大小为___________m/s2(保留两位有效数字)。
(2)保持砝码盘和砝码质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的,数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
小车加速度a/m•s2
2.00
1.80
1.49
1.00
0.75
0.50
小车质量m/kg
0.33
0.37
0.45
0.67
0.90
1.31
小车质量的倒数m1/kg1
3.03
2.70
2.22
1.49
1.11
0.76

请在如图丙所示的方格坐标纸中画出a图线___________,可得出的结论是___________

(3)保持小车质量不变,改变砝码盘中砝码的质量,某同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图丁所示。该图线不过原点,其主要原因是___________;此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是___________
2016-12-08更新 | 79次组卷
共计 平均难度:一般