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:174 题号:21516624
如图甲所示,用一定质量的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。

(1)下面列出了一些实验器材:打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫木、小车和砝码、配重片、刻度尺。
除以上器材外,还需要的实验器材有:______
A.秒表       B.天平(附砝码)       C.交流电源       D.直流电源
(2)实验需要平衡摩擦力,正确操作方法是把长木板右端垫高在不挂重物且计时器
________(填“不打点”或“打点”)的情况下,轻推一下小车。若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。
(3)在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,根据纸带可求得小车的加速度a___________m/s2(结果保留3位有效数字)。
   
(4)另一乙同学采用图丙的实验装置进行实验(图丁为俯视图)。将两个相同的小车放在水平木板上,前端各系一条绳子,绳子的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中放上不同的重物。两个小车后各系一条细线,用夹子把两条细线同时夹住,使小车静止。打开夹子,两个小车同时开始运动,合上夹子,两个小车同时停下来。只需要测量两小车的位移x及两小盘和盘中重物的总质量m,即可探究加速度与合外力的关系。

a.乙同学的实验方案中,是否需要平衡摩擦力?____(填“需要”或“不需要”)
b.一次实验中,用刻度尺测量两个小车的位移x1x2,已知小盘和盘中重物的总质量分别对应为m1m2,为了验证加速度与合外力成正比,只需验证表达式______(用x1 x2 m1 m2表示)成立即可。

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【推荐1】图甲是探究“加速度与合外力、质量的关系”的实验装置,一端带有定滑轮的长木板上固定有一个光电门,与之相连的计时器(未画出)可以显示小车上的遮光片通过光电门时遮光的时间,跨过定滑轮的轻绳一端与小车前端A处相连,另一端与沙桶相连。

(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度d,如图乙所示,其读数为______mm。
(2)在探究“合外力一定时加速度与质量的关系”实验中,按正确操作。
①让小车从距离光电门的位置由静止开始运动,读出遮光片经过光电门的遮光时间。根据算出小车经过光电门时的速度v,可进一步算出小车的加速度_______
②测出小车的总质量为M
③在保证沙和沙桶的总质量______(选填“小于”“远小于”或“远大于”)小车质量M的情况下,多次改变M,重复①、②的操作,算出多组与M对应的a值,建立坐标系作出a的关系图像,可直观得出合外力一定时加速度与质量的关系。
④某同学认为上面的数据处理偏复杂,可通过作出与M有关的图像探究“合外力一定时加速度与质量的关系”,所作的图像应为______
A.图像       B.图像       C.图像       D.图像
(3)在探究“质量一定时加速度与合外力关系”的实验中,在A处安装一拉力传感器,能显示小车所受的拉力大小,要使传感器的示数等于小车所受的合外力,须完成的操作是______。
A.将长木板右侧适当垫高
B.沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
C.传感器和滑轮间的细绳与长木板平行
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【推荐2】用如图甲所示的装置进行探究加速度与力、质量之间的关系实验,图乙是其俯视图。两个相同的小车放在平板上,车左端各系一条细绳,绳跨过定滑轮各挂一个相同的小盘。实验中可以通过增减车中的砝码改变小车的质量,通过增减盘中的砝码改变拉力。两个小车右端通过细线用夹子固定,打开夹子,小车在小盘和砝码的牵引下运动,合上夹子,两小车同时停止。

(1)小盘和砝码的总质量______(选填“需要”或“不需要”)远小于小车的质量;
(2)探究“加速度与合力之间的关系”时,应在砝码盘中放质量______(选填“相同”或“不相同”)的砝码;
(3)探究“加速度与质量之间的关系”时,事实上小车和平板间存在摩擦力,下列说法中正确的是_________
A.若用气垫导轨代替平板有利于减小误差
B.因为两小车质量相同时与桌面的摩擦力相同,所以摩擦力不影响实验结果
C.砝码盘中加的砝码越多加速度越大,摩擦力近似可以忽略,有利于减小误差
2020-04-05更新 | 123次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】“探究物体运动与受力的关系”实验装置如图a所示,一木块 A放在水平长木板B上,木块A左端拴一轻绳,跨过固定在木板B边缘的滑轮与一砂桶C相连,木块A右侧与打点计时器的纸带相连.已知木块A的质量为M,不计纸带的摩擦力及轻绳和滑轮间的摩擦.

(1)调节砂桶C中砂的质量,使木块A匀速向左运动,测出砂桶和砂的总质量为m1,则木块A与木板B之间的动摩擦因数为_____________
(2)改变砂桶C中砂的质量,使木块向左做匀加速直线运动,测出砂桶和砂的总质量为m2,则木块A与木板B之间的动摩擦因数为 _____________   ;(用含Mm2ag的代数式表示)
(3)图b是某同学实验中测得的纸带,图中每个记数点的时间间隔为0.1s,由图中给出的数据,可求出木块A运动的加速度a= ___________若此时测得砂桶和砂的总质量为1kg,测得木块A的质量为4kg,则木块A与木板B之间的动摩擦因数大小是________________ .(g=10m/s2
下图已知:AB=5.31cm,BC=5.71cm,CD=6.10cm, DE=6.52cm, EF=6.93cm, FG=7.32cm.
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