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:306 题号:22915173
某实验小组用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。用托盘和砝码的总重力充当滑块的合力,图中打点计时器的频率为50Hz。

(1)关于该实验,下列说法正确的是____________。(填选项前的字母)
A.在如图1所示的装置中,调整垫块的位置,在挂托盘(及砝码)的情况下使滑块恰好做匀速直线运动,以补偿滑块所受的阻力
B.每次改变滑块的质量时,都需要重新补偿滑块所受的阻力
C.本实验中托盘和砝码的总质量m应远远小于滑块的质量M
D.实验时,应先释放滑块,再接通打点计时器的电源

(2)某次实验过程中,打出的一条清晰的纸带如图2所示,图中ABCDEF是计数点,相邻两个计数点之间有4个计时点没有画出,甲同学只测量了ABDF之间的距离,请根据纸带上的数据推测,滑块的加速度大小a=____________m/s2,打下点C时滑块运动的瞬时速度大小vC=____________m/s。(结果均保留2位有效数字)

(3)乙、丙两位同学把所挂托盘和砝码的总重力记为F,通过多次改变F的大小,得到多条打点的纸带,利用纸带求出不同F下对应的滑块的加速度大小a,并根据实验数据作出a-F关系图像如图3中的①、②所示,下列说法正确的是____________。(填选项前的字母)
A.图线①不过原点可能是没有补偿滑块所受的阻力
B.图线②不过原点可能是在补偿滑块所受的阻力时长木板的倾角过大
C.两条图线的斜率均表示在实验中所用滑块的质量
D.实验中,乙同学所用滑块的质量比丙同学的小

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(1)在水平实验桌上放置一端有定滑轮的长木板,将不带定滑轮的一端适当垫起的目的是___________       
(2)当Mm的大小关系满足___________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。       
(3)如图2为甲同学根据测量数据作出的aF图线,说明实验存在的问题是___________
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(1)实验中平衡摩擦力后,必须采用______法,保持小车质量不变,若想用钩码的重力作为小车所受合外力,需满足______
(2)某次实验中打出的一条纸带如图乙所示,图中1、2、3、4、5为相邻计数点,且相邻计数点间的时间间隔为,由该纸带可求得小车的加速度_____(结果保留3位有效数字)。
(3)改变钩码的个数重复实验,得到加速度a与合外力F的关系如图丙所示,由图像直线部分,可得出的结论是______
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【推荐3】某校物理兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验装置来探究“当小车质量不变时,小车加速度和合力之间的关系”。装置中质量不计的力传感器可以测出与之连接的轻绳拉力的大小,所有滑轮的质量以及与转轴间的摩擦忽略不计,实验过程中木板上方的轻绳始终保持与木板平行。

(1)实验中正确的做法是___________(填正确答案标号)。
A.垫高木板的右端平衡摩擦力
B.砂和砂桶的质量m需远小于小车的质量M
C.开始实验时,应先接通电源,打点稳定后再释放纸带
D.用天平测出砂和砂桶的质量
(2)某次实验中,李同学从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点ABCDE,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测得各计数点到A点的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小a=___________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)改变砂桶质量,多次实验记录小车加速度a与传感器拉力F,作aF图像如图所示,其中图线的斜率为k。下列说法正确的是(      )

A.图像不过原点因为砂桶质量没有远小于小车质量
B.图像不过原点因为平衡摩擦力时木板垫得过高
C.小车质量为
D.小车质量为
(4)陈同学在使用同一装置做后续实验时,发现力传感器损坏,因此改变了实验方案,利用上述装置进行了新的探究,步骤如下:
①测出砂和砂桶的总质量m,并记录对应的小车运动时的加速度a
②改变m,重复步骤①,得到多组ma的数据;
③以a为纵轴,m为横轴作出的a-m图像,发现图像为曲线,为了得到两者的线性关系,陈同学整理公式,发现以为纵轴,以___________为横轴,便可得到线性图像。若该线性图像的纵截距为b,则还可以求得当地的重力加速度大小为___________。(均用题中所给的字母表示)
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