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:126 题号:21493531
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___________

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实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验,他的操作步骤如下:
(1)按图连接实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg。

(2)释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f=50Hz),打出条纸带。
(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图所示。把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.041m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m。他把钩码重力作为小车所受合力(当地重力加速度g取9.8m/s2),算出打下“0”点到打下“5”点这一过程中合力做功W=____J(结果保留三位有效数字),此过程的动能改变量的表达式为Ek=______(用相关数据前字母列式),算得Ek=0.125J。

(4)此次实验探究的结果偏差很大,没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的变化”这一结论。通过反思,他认为产生较大偏差的原因如下,其中可能的是___________
A.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.钩码质量没有远小于小车质量,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.先释放小车后接通打电计时器,使得动能变化量的测量值比真实值偏小
D.计算“5”点的瞬时速度时,两计数点间时间间隔误取了0.08s
2020-07-06更新 | 213次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,做如下探究:
(1)为猜想加速度与质量的关系,可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上,前端通过钩码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两条细线按在桌上,使小车静止抬起板擦,小车同时运动,一段时间后按下板擦,小车同时停下。对比两小车的位移,可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件,下列正确的是__________(选填选项前的字母)。

A.小车质量相同,钩码质量相同                                 B.小车质量相同,钩码质量不同
C.小车质量不同,钩码质量相同                                 D.小车质量不同,钩码质量不同
(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系,利用打点计时器测量小车的加速度,某次实验得到纸带的一部分如图2所示、BCD为纸带上标出的连续3个计数点,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则小车运动的加速度a=__________m/s2(结果保留两位有效数字)。

(3)在某科技活动中,一位同学设计了一个加速度测量仪。如图3、图4所示,将一端连有摆球的细线悬于小车内O点。当小车水平运动且小球与小车保持相对静止时,根据悬绳与竖直方向的夹角θ,便可得到小车此时的加速度值。将不同角度对应的加速度标在刻度盘上,就可用此装置直接测量小车的加速度。该加速度测量仪的刻度是否均匀________?请分析说明。
2023-01-05更新 | 475次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】图(a)装置可以研究物体质量一定时,其加速度与合外力的关系。实验时,气垫导轨水平放置,右侧适当位置的上方固定光电门,调整定滑轮的高度,使滑块与滑轮间的细绳水平。

(1)测量前,力传感器________________调零(选填“需要”、“不需要”)。
(2)在右侧吊篮中放入砝码,将滑块由静止释放,力传感器测得细绳中的拉力,光电门测得宽度为的挡光片的挡光时间。保持滑块质量不变,逐渐增加吊篮中砝码的个数,再将滑块由静止释放,测得多组拉力和对应的挡光时间。建立图(b)所示的坐标系,若希望从图像方便而又准确地得出加速度与合外力的关系,则每次滑块________________(选填“必须”、“不必”)从相同位置释放,挡光片宽度________________改变(选填“可以”、“不可以”)
(3)某同学依据采集的数据绘出图(b)所示的图线,并得出图线的斜率,从轨道标尺上读出滑块释放位置与光电门之间的距离,则滑块与挡光片的总质量________________(用表示)。
(4)为了提高实验的准确度,可以采取的措施有_________
A.选择宽度较小的挡光片       B.适当增大滑块释放位置与光电门之间的距离     C.增大滑块的质量
2023-09-09更新 | 487次组卷
共计 平均难度:一般