题目内容
(11分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。如图(a)所示为实验装置简图。A为小车,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重量,小车运动加速度可用纸带上的点求得。
(1)(3分)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),试由图中数据求出小车运动的加速度=_______/s2。(结果保留两位有效数字)
(2)保持沙和沙桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车运动的加速度与质量及对应的1/数据如下表
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度a(/s2) | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小车质量(kg) | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
1/ (kg-1) | 4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.50 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
②(3分)从图线中得到F不变时小车加速度与之间定量关系式为__________。
(3)(2分)保持小车质量不变,改变沙和沙桶的重量,该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图(d)所示,该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是__________.
(1)3.0(3分)(2)①如图所示(3分) ②(3分)
(3)实验前没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不够
解析试题分析:(1)据题意,已知打点计时器打点周期为T=0.01s,据逐
。(2)①从表格数据描点连线后是一条过原点的倾斜直线,即当拉力F一定时,小车加速度a与小车质量倒数成正比。②由于A与成正比,即图线的斜率表示拉力大小,则有:,即。(3)从图线可知,当拉力F增加了一定值时,加速度仍为0,据,而a=0可知,实验前没有平衡摩擦力。
考点:本题考查探究小车加速度与小车受到拉力力和小车质量关系;
某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。
A.小球的质量m | B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h | D.弹簧的压缩量△x E.弹簧原长l。 |
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出,如果h不变m增加,s-△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”);由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比。
一小组用图示装置测定滑块与斜面间的动摩擦因数。斜面下端固定一光电门,上端由静止释放一带有遮光条的滑块,滑块沿斜面加速通过光电门.
(1)要测量木板与斜面间的动摩擦因数,除了已知当地重力加速度g及遮光条宽度d、遮光时间t,还应测量的物理量是下列选项中的____________ ;
A.滑块的长度L |
B.斜面的倾角 |
C.滑块的质量m |
D.释放滑块时遮光条到光电门间的距离x |
(10分)在测电阻的实验中,待测电阻Rx大约为20Ω,从实验室找出以下供选择的器材:(要求电压从0开始调节,测量数据尽可能精确)
A.电池组(电动势3 V,内阻约1Ω) |
B.电流表A1(0~150 mA,内阻Rg1约5Ω) |
C.电压表V(0~3 V,内阻5kΩ) |
D.电压表V(0~15 V,内阻10 kΩ) |
F.滑动变阻器R2(0~3 000Ω)
G.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用____________(填写仪器前字母代号).
(2)将设计的电路图画在下面虚线框内.
(3)根据电路原理图完成下列实物图连接。