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:0.85 引用次数:262 题号:7436148
某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.重力加速度g=10m/s2

(1)(b)中对应倾斜轨道的试验结果是图线________ (选填”);
(2)由图(b)可知,滑块和位移传感器发射部分的总质量为_______kg;滑块和轨道间的动摩擦因数为_______.(结果均保留两位有效数字)

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实验题 | 较易 (0.85)
【推荐1】某研究性学习小组用如图甲所示装置探究“物体加速度与合外力的关系”。该实验装置中,小车的质量为M,沙桶和沙的总质量为m,弹簧测力计的示数为F;通过改变m可改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可根据打点计时器频率和打出的纸带测量、计算后得出。现保持小车的质量M不变,多次改变沙桶和沙的总质量m后,得到多组aF值。

(1)为尽量减小实验误差,下列合理的是_______
A.需要平衡小车所受的摩擦力       
B.控制沙桶和沙的总质量远小于小车的质量
C.测出动滑轮、沙桶、沙的总质量m       
D.滑轮的摩擦足够小,绳的质量要足够轻
E.先释放小车,后接通打点计时器的电源
(2)已知所用交流电源频率为50Hz。某次实验时打出的纸带如图乙所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。则小车的加速度大小为__________m/s2.(保留两位有效数字)。

(3)某同学根据实验数据画出了的图像如图丙所示,直线的横截距为F0、纵截距为a0,直线不过坐标原点的原因是____________,小车的质量M__________
2020-10-22更新 | 116次组卷
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名校
【推荐2】小李同学用如图甲所示实验装置做“探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系”的实验。

(1)该实验中______(选填“需要”或“不需要”)保证砂和砂桶的总质量远小于小车质量。
(2)如图乙是实验中选择的一条合适的纸带(纸带上相邻的两个计数点之间还有4个计时点没有画出),相关的测量数据已标在纸带上,已知打点计时器的打点频率为50Hz,则小车的加速度a=______m/s2(结果保留两位有效数字)。

(3)没有完全平衡摩擦力就开始做实验。保持小车的质量不变,改变砂桶中砂的质量,记录多组传感器的读数F和对应纸带的加速度a的数值,并绘制出如图所示的a-F图像,实验用小车的质量为______kg(结果保留两位有效数字)。
2023-03-30更新 | 235次组卷
实验题 | 较易 (0.85)
名校
【推荐3】某同学利用图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”.图中装有砝码的小车放在长木板上,左端拴有一不可伸长的细绳,跨过固定在木板边缘的定滑轮与一砝码盘相连.在砝码盘的牵引下,小车在长木板上做匀加速直线运动,图乙是该同学做实验时打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,已知纸带上每相邻两个计数点间还有一个点没有画出,相邻两计数点之间的距离分别是x1x2x3x4x5x6,打点计时器所接交流电的周期为T,小车及车中砝码的总质量为m1,砝码盘和盘中砝码的总质量为m2,当地重力加速度为g.

(1)根据纸带上的数据可得小车运动的加速度表达式为a__________ (要求结果尽可能准确).
(2)该同学探究在合力不变的情况下,加速度与物体质量的关系.下列说法正确的是__________
A.平衡摩擦力时,要把空砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上,纸带通过打点计时器与小车相连,再把木板不带滑轮的一端用小垫块垫起,移动小垫块,直到小车恰好能匀速滑动为止
B.平衡摩擦后,还要调节定滑轮的高度,使滑轮与小车间的细绳保持水平
C.若用m2g表示小车受到的拉力,则为了减小误差,本实验要求m1>>m2
D.每次改变小车上砝码的质量时,都要重新平衡摩擦力
(3)该同学探究在m1m2的总质量不变情况下,加速度与合力的关系时.他平衡摩擦力后,每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中,并通过打点计时器打出的纸带求出加速度.得到多组数据后,绘出如图丙所示的aF图象,发现图象是一条过坐标原点的倾斜直线.图象中直线的斜率为__________ (用本实验中相关物理量的符号表示).
(4)该同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为___________(选填“控制变量”“等效替代”或“放大”)法.
2019-11-25更新 | 462次组卷
共计 平均难度:一般