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:494 题号:21742558
如图1所示为某实验小组“探究加速度与物体所受合力关系”的实验装置,气垫导轨上滑块(含遮光条)的质量为,遮光条的宽度为,两光电门间的距离为,滑块在气垫导轨上运动时可以忽略导轨的摩擦力,当地的重力加速度为,图中滑轮均为轻质滑轮。

(1)本实验________(填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码的总质量远小于滑块的质量;
(2)将气垫导轨调至水平,再调整气垫导轨上连接滑块的细绳沿水平方向,气源开通后滑块在钩码重力的作用下做匀加速运动,遮光条先后通过两个光电门所用的时间分别为,则滑块加速度的表达式为________(用已知量表示);
(3)保持滑块(含遮光条)的质量不变,多次改变钩码的质量,记录相应的弹簧秤读数,通过(2)步骤计算各组的加速度,描绘出图像如图2所示(图中为已知量),则滑块质量的表达式为________(用已知量表示);
(4)根据图中的可以推算出,当加速度大小为时,所挂钩码质量的表达式为________(用已知量表示)。

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【推荐1】某实验小组用如图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”实验。装置中将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上,小车通过轻细绳跨过定滑轮与钩码相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为

(1)实验之前需要平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法如下:不挂钩码,调整垫木的位置,接通电源,轻推小车,直到纸带上打出的点迹_________;为了使小车受到的合外力等于细绳拉力,除了平衡摩擦力,还需要调节_________,使牵引小车的细绳_________;实验还需要满足悬挂钩码的质量远小于小车的质量,目的是_________
(2)实验打出的一条纸带的部分如图乙所示,在纸带上标出了连续的5个计数点ABCDE,相邻2个计数点之间有4个点没有标出,测出各计数点到A点之间的距离。打C点时小车的速度_________,小车运动的加速度大小_________。(结果均保留两位有效数字)
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【推荐2】某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数,设计了一个实验方案:实验装置如图甲所示,金属板放在水平桌面上,且始终静止,他先用打点计时器测出木块运动的加速度,再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。

(1)实验时是否需要使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M?是否需要把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力?_________
A. 需要       需要                    B.需要       不需要
C.不需要     需要                    D.不需要        不需要
(2)图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分,纸带上计数点间的距离如图所示,则打点计时器打A点时木块的速度为__________m/s,木块运动的加速度为________。(打点计时器所用电源的频率为50Hz,结果均保留两位小数)
(3)若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g,木块的质量为200g,则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为_____(重力加速度,结果保留两位有效数字)
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【推荐3】某同学探究牛顿第二定律,装置如图所示。

(1)实验时应使细绳与木板平行,将木板右端垫高以平衡摩擦力,这样操作的目的是:(           )
A.使打点计时器能够打出更清晰的点
B.提高打点计时器的打点频率
C.使小车运动更快,从而减小实验误差
D.使细绳的拉力等于小车所受合力
(2)若直接以钩码所受重力mg作为小车M受到拉力,需要满足的条件是_________
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共计 平均难度:一般