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 > 验证加速度与质量成反比的实验步骤、数据处理与误差分析
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:60 题号:22420280
某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系。

(1)实验前用刻度尺测出两个光电门中心之间的距离s,并测得遮光条的宽度d。该实验小组在做实验时,将滑块从如图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=___________,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=________,则滑块的加速度的表达式a=________。(以上表达式均用直接测量的物理量的字母表示)
(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量做了6组实验,得到如下表所示的实验数据。
实验次数123456
质量m/g250300350400500800
加速度a/(m·s-22.021.651.431.251.000.63
通过计算分析上表数据后,得出的结论是在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比,如果想通过图像法进一步确认自己的结论,须建立___________(选填“a-m”或“a-”)坐标系,根据实验数据描点作图,如果图线是一条___________,就可确认上述结论。
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实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐1】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)为了探究加速度与力的关系,应保持____________不变,为了直观地判断加速度a与力F的数量关系,应作出____________图像(选填“a-F”或“” );
(2)为了探究加速度与质量的关系,应保持___________不变,为了直观地判断加速度a与小车质量M的数量关系,应作____________图像(选填“a-M”或“”);
(3)某同学采用了如图所示的实验装置,为了使实验中能将砝码和砝码盘的总重力当作小车受到的合外力,以下步骤必须采用的有____________

A.保证小车下面的长木板水平放置
B.将小车下面的长木板右端适当垫高以平衡摩擦力
C.使小车质量远远大于砝码和砝码盘的总质量
D.使小车质量远远小于砝码和砝码盘的总质量
(4)如图为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为___________m/s2(所用交变电流的频率为50Hz)(保留三位有效数字)
2022-06-09更新 | 643次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】在“探究加速度与力.质量的关系”的实验中:
(1)对于本实验,以下说法中正确的是(      )
A.砂和桶的总质量要远大于小车的总质量
B.每次改变小车质量后,需要重新平衡摩擦力
C.实验中也可不测加速度的具体数值,只要测出不同情况下加速度的比值就行了
D.若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想,在作图线时最好以为横坐标
(2)某同学在接通电源进线实验之前,将实验器材组装如图所示,下列对此同学操作在判断正确的是(        )

A.打点计时器不应固定在长木板的最右端,而应固定在靠近定滑轮的那端
B.打点计时器不应使用干电池,而应使用交流电源
C.不应将长木板水平放置,而应在右端垫起合适的高度,平衡摩擦力
D.小车初始位置不应离打点计时器太远,而应靠近打点计时器放置
(3)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验,在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据,如下表所示:

实验次数

加速度

a

小车与砝码总质量

m/kg

小车与砝码总质量的倒数

1

0.32

0.20

5.0

2

0.25

0.25

4.0

3

0.21

0.30

3.3

4

0.18

0.35

2.9

5

0.16

0.40

2.5

请你在方格中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线____
(4)从图线可得出拉力大小为___________(结果保留两位有效数字);
(5)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,某同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图所示,此图中直线发生明显弯曲的原因是____________
2017-02-23更新 | 282次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】实验目的:探究加速度与力、质量的关系
(1)在小车做匀加速直线运动过程中,若已平衡摩擦力,小车及车中砝码质量为M,砂桶及砂的质量为m,重力加速度为g,则绳的张力实际大小T___________mg(填写“大于”、“小于”或“等于”)
(2)下列关于实验操作步骤和原理,说法正确的是(      )
A.平衡摩擦力时,砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也必须连好
B.每次改变小车质量M时,都需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先接通计时器的电源,再放开小车
D.若用拉力传感器测量小车和砂桶之间的拉力,则本实验需要m远远小于M
(3)在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中,得到的纸带,从中确定五个计数点,量得d1=6.00 cm,d2=13.98 cm,d3=23.99 cm,d4=36.01 cm。每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1 s。小车的加速度a=___________ m/s2.(保留3位有效数字)
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