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:235 题号:4812867
为了探究加速度与力的关系,使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑块通过Gl、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑块连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m。回答下列问题:

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,在不挂重物的情况下轻推滑块,如果得到Δt1___Δt2(选填“=”“<”“>”)就可以证明气垫导轨已经水平.
(2)若取M=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是______
A.
B.
C.
D.
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得加速度的表达式为____(用Δt1、Δt2Dx表示)
(4)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_______

A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大

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【推荐1】某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”。同学们在实验中,都将砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小,通过改变小桶中砂的质量改变拉力。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,实验中需要平衡摩擦力。

(1)下列器材中不必要的是___________。(填字母代号)
A.低压交流电源          B.秒表          C.天平(含砝码)          D.刻度尺
(2)下列实验操作中正确的是___________。(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.每次实验,都要先放开小车,再接通打点计时器的电源
C.平衡摩擦力时,将悬挂小桶的细线系在小车上
D.平衡摩擦力时,让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带
(3)图乙是某同学实验中获得的一条纸带。ABC为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为TAB间的距离为AC间的距离为,则B点的速度___________;小车的加速度___________。(用字母表达)

(4)图丙是小刚和小芳两位同学在保证小车质量一定时,分别以砂和小桶的总重力为横坐标,以小车运动的加速度a为纵坐标,利用各自实验数据作出的图像。小芳与小刚的图像有较大差异,既不过原点,又发生了弯曲,下列原因分析正确的是___________(填字母代号)。

A.图像不过原点,可能是平衡摩擦力时木板倾角过大
B.图像不过原点,可能是平衡摩擦力时木板倾角过小
C.图像发生弯曲,可能是砂和小桶的质量过大
D.图像发生弯曲,可能是小车的质量过大
2022-01-14更新 | 62次组卷
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【推荐2】在用图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系。

(1)除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有______(选填选项前的字母);
A.220V、50Hz的交流电源       B.直流电源       C.刻度尺       D.秒表
(2)为了使细线对小车的拉力近似的等于小车所受的合外力,以下操作正确的是______
A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B.在平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
C.在平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
(3)得到了如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),小车加速度的大小a=______m/s2(保留3位有效数字);
(4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力,已知两位同学利用实验数据做出的aF图像如图中的1、2所示:
①出现图线1的原因是______
②出现图线2的原因是______
2023-04-12更新 | 142次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】某同学用图甲所示装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验。实验时保持小车质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测小车运动的加速度。

(1)实验时先不挂钩码,反复调整垫块的位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是___________
(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点ABCDE,相邻两个计数点之间还有4个点迹没有标出。若打点计时器的打点周期为0.02s,由图乙可知: AB两点间的距离是___________cm;此次实验小车经过B点时的速度vB=___________m/s;此次实验中小车的加速度a=___________m/s2(计算结果保留两位有效数字)。

(3)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据作出图丙所示的a-F关系图线,图线不通过坐标原点O的原因是___________,曲线上部弯曲的原因是___________
2021-01-09更新 | 173次组卷
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