题目内容

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)

(1)该实验要采用
控制变量法
控制变量法
法来进行研究;电火花打点计时器工作电压
交流220V
交流220V

(2)对于本实验,以下说法中正确的是
DE
DE

A.砂和桶的总质量m要远大于小车的总质量M
B.每次改变小车质量后,需要重新平衡摩擦力
C.当M>>m时,小车的加速度可用a=mg/M求解
D.实验中也可不测加速度的具体数值,只要测出不同情况下加速度的比值就行了
E.若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想,在作图线时最好以F2为横坐标
(3)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2.(保留二位有效数字)
(4)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示.该图线不通过原点,其主要原因是
未平衡摩擦力
未平衡摩擦力

分析:(1)了解实验原理以及电火花计时器的具体使用可正确解答本题;
(2)明确实验原理,正确对实验进行数据处理和了解具体操作的含义;
(3)根据逐差法△x=aT2可求出物体的加速度,而△x=(x3+x4)-(x1+x2),T=5T0=0.1s.
(4)当绳子的拉力不为0时,物体的加速度仍然为0,说明物体所受的合外力不是绳子的拉力,故物体受的摩擦力没有得到平衡或平衡摩擦力不足.
解答:解:(1)在探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,由于变量较多,因此采用的是控制变量法进行实验,根据电火花打点计时器的原理和构造我们知道它使用的电源是交流220V电源.
故答案为:控制变量法,交流220V.
(2)A、根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时,可将砂和桶的总重力看作小车的拉力,故A错误;
B、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故B错误;
C、小车运动的加速度是利用打点计时器测量,如果用天平测出m以及小车质量M,直接用公式a=
mg
M
求出,这是在直接运用牛顿第二定律计算的,而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系,故C错误;
D、在进行数据处理时,可以灵活多变,可以通过测出不同情况下加速度的比值来得出结论,故D正确;
E、若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想,根据数学知识可知,图线时若以F2为横坐标,做出的图象为直线,更直观,故E正确.
故选DE.
(3)由于交流电的频率为50Hz,故打点时间间隔为0.02s,所以每两个计数点之间的时间间隔为T=0.1s,利用逐差法△x=aT2可得:
x3-x1=2a1T2   ①
x4-x2=2a2T2    ②
a=
a1+a2
2
      ③
联立①②③带入数据解得:a=3.2m/s2
故答案为:3.2.
(4)由图可知当绳子的拉力不为0时,物体的加速度仍然为0,说明物体所受的合外力不是绳子的拉力,故物体受的摩擦力没有得到平衡或平衡摩擦力不足.
故答案为:实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.
点评:对于实验要熟练实验基本仪器,明确实验原理,熟练应用所学知识进行误差分析和熟练处理.
练习册系列答案
相关题目
(1)①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图中(甲)为实验装置简图.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为下列说法中正确的是
 
(选填字母代号).
A.实验时要平衡摩擦力                B.实验时不需要平衡摩擦力
C.钩码的重力要远小于小车的总重力    D.实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图(乙)所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm.则打C点时小车的速度为
 
m/s,小车的加速度是
 
m/s2.(计算结果均保留三位有效数字)
精英家教网
(2)①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是
 
mm、
 
A、
 
V.
精英家教网
②已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E=4.5V,内阻较小.则以下电路图中,
 
(选填字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路,但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏
 
(选填“大”或“小”).
精英家教网
③若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的
 
电路(选填字母代号).此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=
 
( 用题中字母代号表示).

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网