组卷网 > 知识点选题 > 验证牛顿第二定律实验图像的解读
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解析
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1 . 研究性学习小组的同学欲用补偿法探究小车质量不变时,其加速度与力的关系,在实验室设计了一套如图1所示的装置,由于实验室的槽码不足,于是该同学想到了垫片、回形针,如图2所示。垫片挂在回形针上面,回形针绑在细线的下端,细线上端通过定滑轮连接小车。

(1)若取车子的质量是,改变垫片个数,进行多次实验,以下一个垫片取值最合适的是______。
A.B.C.

(2)已知交流电源的频率为,某次实验得到的纸带如图3所示,图中ABCD为计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,测得AB间为4.60cm、BC数据模糊不清、CD为6.40cm。由该纸带可求得小车的加速度______。(保留2位有效数字)

(3)若该同学正确补偿了摩擦力后,实验操作规范、数据计算正确,由于回形针存在质量,导致小车的加速度与合力(垫片的重力近似为合力)图像可能不过原点,上图4中最有可能的图线是______(甲或乙)
2 . 某物理学习小组的同学利用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。将木板右端垫高,平衡小车所受的阻力后,把细线系在小车上并绕过光滑定滑轮悬挂砂和砂桶,在满足砂和砂桶质量远小于小车质量的前提下,可以认为砂和砂桶的重力即为小车沿倾斜木板运动的合力。

(1)关于本次实验,下列说法正确的是___________。
A.平衡摩擦力时,需要在定滑轮上挂上槽码
B.细线必须与长木板平行
C.先释放小车再接通电源
D.若增大小车质量,需要重新平衡摩擦力

(2)在某次实验中,打点计时器所用电源的频率为50Hz。如图所示,在所选的纸带上选取5个计数点,相邻计数点间还有4个打点没有标记出来,则在打下计数点C时,小车运动的速度v=___________m/s,由图可知小车运动的加速度大小为___________m/s2.(结果均保留2位有效数字)

(3)在保持槽码质量(槽码质量远小于小车和砝码的总质量)不变的情况下,多次改变小车上砝码的质量,测得多组加速度a及对应小车上砝码的质量m,作出图像,如图丙所示,若图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为p,若满足牛顿第二定律,则小车的质量为___________(用pk字母表示)。
7日内更新 | 116次组卷 | 1卷引用:2024届天津市部分区高三下学期质量调查模拟考试物理试卷
3 . 某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图像。

(1)图线不过坐标原点的原因是______
(2)由图像求出小车和传感器的总质量为______kg。
(3)本实验中若将力传感器去掉,重新完成实验,为保证实验的精度,则要求砂和桶的总质量______(选填“远大于”或“远小于”)小车质量,从理论上分析,实验图线的斜率将______(选填“变大”或“变小”)。
7日内更新 | 48次组卷 | 1卷引用:湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题(A卷)
4 . 某同学利用如图装置测量小车和智能手机的质量,智能手机可以利用APP直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m的钩码,用智能手机测出小车运动的加速度a;改变钩码的质量m,进行多次测量:做出a的图像如图,已知图像中直线的截距为b,斜率为k。不计空气阻力,重力加速度为g

(1)(多选)以下说法正确的是______;
A.钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的质量
B.细绳应该始终与长木板平行
C.不悬挂钩码时,应使小车和智能手机匀速沿木板下滑
D.细线的拉力等于钩码的重力

(2)根据图像可得,小车和手机的质量为______
(3)再利用手机APP测出斜面倾角为,则木板摩擦系数______
2024-05-14更新 | 165次组卷 | 1卷引用:2024届湖北省黄石二中等三校高三下学期高考模拟考试(一模)联考物理题
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5 . 利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系,实验装置如图甲所示,已知当地重力加速度为g

(1)轻弹簧上端固定,下端与手机相连接,手机下端通过细绳悬挂小桶;
(2)开始时,小桶装有砝码,整个实验装置处于静止状态;
(3)突然剪断细绳,通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙所示,剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的____(选填“A”“B”或“C”)点;
(4)剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于____
A.砝码的重力大小                           B.小桶和砝码的重力大小
C.手机的重力大小                           D.弹簧对手机的拉力大小
(5)改变小桶中砝码质量,重复步骤(3),获得多组实验数据并绘制图像如图丙所示,由图可得结论:在误差允许的范围内,____

(6)如图丁所示,某同学在处理数据时,以手机竖直方向的加速度a为纵坐标,砝码质量m为横坐标,绘制图像,获得一条斜率为k,截距为b的直线,则可推算出手机的质量为____(选用kbg表示)。
2024-05-11更新 | 469次组卷 | 1卷引用:2024届福建省厦门市高三下学期第四次质量检测(三模)物理试题
6 . 在探究加速度与力、质量的关系的实验中,采用如图甲所示的装置。

(1)在补偿小车与长木板之间的阻力后,打出了一条纸带,每五个点取一个计数点,量出ABC三点到O点的距离如图乙所示,已知打点计时器所接电源的频率为50Hz,则打点时小车的速度大小vB=______m/s,小车的加速度大小a=______m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(2)改变砝码的质量,重复实验,得到多组小车的加速度a及对应的力传感器示数F,根据质量数据作出的aF图线为如图丙所示的直线,图像不过原点的原因是______
2024-05-06更新 | 122次组卷 | 1卷引用:2024届江西省部分学校高三下学期二模物理试题
7 . 在探究“加速度与力的关系”实验中,某同学设计了甲、乙、丙三种实验方案,试回答下列问题:

(1)关于本实验的要求,下列说法正确的是_________;
A.甲、乙、丙方案都需要补偿阻力
B.只有甲方案需要补偿阻力
C.只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量
D.乙方案中弹簧测力计的示数和丙方案中力传感器的示数等于小车所受合力的大小
(2)若该同学根据乙方案,作出加速度a与弹簧测力计的示数F关系图线如图丁,直线部分斜率为k,则小车质量_________
(3)根据甲方案实验中得到的一条纸带,如图:

ABCDEFG为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。相邻的计数点之间的距离分别为:。已知打点计时器的工作频率为,则小车的加速度_________(结果保留两位有效数字)。
2024-04-30更新 | 287次组卷 | 1卷引用:物理(天津卷02)-2024年高考押题预测卷
8 . 用下列器材测量当地重力加速度g:一端带有定滑轮的平直轨道,垫块,细线,打点计时器,纸带,频率为50Hz的交流电源,直尺,6个槽码(每个槽码的质量均为)。

(1)补充下列实验步骤中的内容:
ⅰ.按图甲安装好实验器材,跨过定滑轮的细线一端连接在质量为M的小车上,另一端悬挂着6个槽码.改变轨道的倾角,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出了一系列________的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑;
ⅱ.保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端悬挂5个槽码),让小车拖着纸带沿轨道下滑,根据纸带上打的点迹测出加速度a
ⅲ.依次减少细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤ⅱ;
ⅳ.以取下槽码的总个数n)的倒数为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出关系图线,如图丙所示。
(2)①下列说法正确的是________(填字母)。
A.为了减小实验误差,轨道一定要光滑
B.接通电源后,再将小车从靠近打点计时器处释放
C.小车下滑时,位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
D.若细线下端悬挂着2个槽码,则小车在下滑过程中受到的合外力大小为4mg
②某次实验获得如图乙所示的纸带,相邻计数点间均有4个点未画出,则此次实验小车的加速度大小________(计算结果保留两位有效数字)。

③测算得关系图线,如图丙所示,斜率,截距,则当地重力加速度________(计算结果保留两位有效数字)。

9 . 某物理兴趣小组用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。

(1)关于本次实验,下列说法正确的是______
A.平衡摩擦力时,需要在定滑轮上挂上槽码
B.细线必须与长木板平行
C.先释放小车再接通电源
D.若增大小车质量,需要重新平衡摩擦力
(2)在某次实验中,打点计时器所用电源的频率为50Hz。兴趣小组通过实验得到小车做匀变速直线运动的一条纸带如乙图所示,纸带上每相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。按时间顺序取ABCDE五个计数点,用刻度尺量出相邻点之间的距离是xAB=5.19cm,xAC=10.89cm,xAD=17.10cm,xAE=23.82cm。由此求得小车的加速度大小为______m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)实验得到的理想aF图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,出现如图丁所示的三种情况:

图线①产生原因是______;图线③产生原因是______
(4)在保持槽码质量(槽码质量远小于小车和砝码的总质量)不变的情况下,多次改变小车上砝码的质量,测得多组加速度a及对应小车上砝码的质量m,作出图像,如图丙所示,若图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为p,若满足牛顿第二定律,则小车的质量为______(用pk字母表示)。’
2024-04-13更新 | 299次组卷 | 1卷引用:内蒙古自治区兴安盟乌兰浩特第一中学2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试题
10 . 为探究质量一定时物体的加速度与力的关系,某同学设计了如图甲所示的实验装置。

(1)关于实验的操作,下列说法正确的是        (填标号)。
A.应将长木板右端垫高,以平衡摩擦阻力
B.打点计时器应连接直流电源
C.使小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带,相邻两个计数点间还有4个点没有画出,已知打点计时器的打点频率为50Hz,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s²(保留2位有效数字)。

(3)该同学以力传感器的示数F为横坐标、小车的加速度大小a为纵坐标作出a-F图像如图丙所示,已知固定在小车上的滑轮的质量为,测得图线的斜率为k,则小车的质量M_________(用题中已知物理量的字母表示);图像未过坐标原点的原因是_________
共计 平均难度:一般