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:813 题号:2925842
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列点。

①图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=____m/s2(保留两位有效数字)
②为了测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的是________
A.木板的长度L
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
③滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______ (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)

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【推荐1】测量滑块与木板之间的动摩擦因数的实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮,木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.

(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=_________m/s2(保留三位有效数字).
(2)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)
A.木块的长度L                                   B.滑块的质量m1
C.木板的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=_________ (用所测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数______(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的判断的一个依据:______
2019-10-09更新 | 128次组卷
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【推荐2】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学组装了如图甲所示的装置.

(1)关于平衡摩擦力的操作过程,下列说法正确的是________
A. 应将长木板的左端适当垫高
B. 应将砝码盘通过细绳与小车相连
C. 应将纸带穿过打点计时器并与小车相连
D. 应使小车在长木板上保持静止
(2)平衡摩擦力后,保持砝码盘和砝码的总质量不变,改变小车的质量M,进行实验,算出加速度a,记录在如下的表格中.第3次实验的纸带如图乙所示,从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,分别标上0、1、2、3、4……,测得1与 2两点间距离x1=30.0 mm,2与3两点间的距离x2=32.5 mm,实验中所用交流电源的频率为50 Hz,由此算出加速度大小为________m/s2.
实验次数12345
小车质量M(kg)0.200.400.600.801.00
加速度a(m/s2)0.770.38________0.190.15

(3)为了能直观地反映出小车的加速度a与质量M的关系,应作________(选填“a-M”或“”)图象.
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【推荐3】用如图所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系。实验中,将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上,实验小车通过轻细线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f=50Hz。在保持实验小车质量不变的情况下,放开钩码,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度a,改变钩码的个数,重复实验。
   
(1)实验时,要求钩码的质量远小于小车的质量,这样做的目的是________
A.避免在滑块运动的过程中发生抖动
B.使小车获得较大的加速度
C.使细线的拉力等于小车受到的合外力
D.使小车最终能匀速运动
E.使纸带上点迹清晰,便于进行测量
F.使钩码重力近似等于细线的拉力
   
(2)实验过程中打出的一条纸带如图,在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点,在这个点上标明A,第六个点上标明B,第十一个点上标明C,第十六个点上标明D,第二十一个点上标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是测得AC的长度为12.26cm,CD的长度为6.60cm,DE的长度为6.90cm,则应用所有测得的数据,可计算得出小车运动的加速度a=________m/s2
   
(3)根据实验测得的数据,以小车运动的加速度a为纵轴,钩码的质量m为横轴,得到如图所示的图像如图中图线A所示,现仅增大木板与水平方向夹角,得到的图像可能是图中的________(图中所示的ABDE图线相互平行)。
(4)如果要用该装置来验证动能定理,操作完全正确,已知钩码质量m、小车质量MA点的速度为vAD点速度为vD、测得AD距离为L,那么需要验证的表达式为________
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