题目内容

某班级同学用如图（a）所示的装置验证加在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车 乙上固定一个加速度传感器（可以测量乙在任意时刻的加速度大小），力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小．

（1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是
A．轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力
B．轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力
C．实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据
D．实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据
（2）四个实验小组选用的小车乙（含加速度传感器）的质量分别为m1=0．5kg、m2=1．0kg、
m3=1．5kg和m4=2．0kg，得到如图（b）所示的a-F图像．

（3）为了进一步验证a和m的关系，可直接利
用图（b）的四条图线收集数据，然后作图。
请写出具体的做法：   
①如何收集数据?
②为了更直观地验证a和m的关系，建立的坐标系。应以          为纵轴，以       为横轴。
（1）BD（3）①在a-F图像上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据。②加速度a  质量的倒数1/m

试题分析：（1）本实验是研究小车乙的加速度a和力F、质量m的关系，所以轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力；实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据，故选BD（3）①在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据；②反比例关系不容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定，故应该建立小车加速度（a）与小车质量的倒数（）关系图象．
练习册系列答案
相关题目
（10分）用木板、白纸、图钉、一根原长为5cm且劲度系数为100N/m的弹簧、两个弹簧秤（单位：N）、细绳套、三角板、刻度尺和铅笔等器材做“验证力的平行四边形定则”实验，实验过程如下：
①在水平木板上铺白纸，把弹簧的一端固定在O点，过O画一条标记线OD，弹簧的另一端拴两条细绳套；用两把弹簧秤互成角度拉细绳套，使弹簧的另一端沿OD拉至C点，如图甲所示．用铅笔描下C点的位置和两条细绳的方向，记录两弹簧秤的读数分别为FA与FB，其中B弹簧称的读数FB=    N；用刻度尺测出此时弹簧的长度为10cm，通过计算得出弹簧的拉力F=     N；可以判断FA与FB互成的角度为     ．
②根据力的图示，作出FA和FB，如图乙所示．请你根据力的图示，在图乙中作出FA与FB的合力F′．
③比较力F′与F的大小和方向，得出的结论是：在实验误差范围内，　　　　　．
为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置。其中，a是质量为m的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）。第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时，将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P＇点。已知当地重力加速度为g，不计空气阻力。

①实验还需要测量的物理量（用文字和字母表示）：     ___   。
②写出滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：=     ___   
①某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中，用游标卡尺测定摆球的直径，测量的结果如图所示，则该摆球的直径为________mm．

②某小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中如果测得g值偏大，原因可能是 （    ）
A．把摆线长与小球直径之和做为摆长
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动次数记为50次
分（(8分)用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图中给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知电源的频率为50Hz，m1=50g， m2=150g，g="9.8" m/s2，则(所有结果均保留三位有效数字)

①在纸带上打下计数点5时的速度v5=　　　　 m/s； 
②在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk=　　　　 J，系统势能的减少量ΔEp=　　　　 J。
③在打点0～6过程中，m2运动平均加速度的大小          m/s2
（8分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为_______ cm.
         
某同学先测得摆线长为89.2 cm,,然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图甲中秒表所示，则:该单摆的摆长为__________cm,秒表所示读数为______s。
为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l,测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图乙所示，则测得的重力加速度g=________________.
（18分）
（1）某同学通过实验测量一根长度为L的电阻丝的电阻率。
①由图甲可知电阻丝的直径D=________mm。
②将如下实验操作补充完整：按图乙连接电路，将滑动变阻器R1的滑片P置于B端；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；将电阻箱R2的阻值调至最大，S2拨向接点2，                        ，使电流表示数仍为I0，记录此时电阻箱的示数为R2。

③此电阻丝的电阻率的表达式            。(用已知量和所测物理量的字母表示)
（2）某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g。

①在实验所需的物理量中,需要直接测量的是     ，通过计算得到的是     。（填写代号）
A．重锤的质量
B．重锤下落的高度
C．重锤底部距水平地面的高度
D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
②在实验得到的纸带中，我们选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证机械能守恒定律。图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第n个点。设相邻点间的时间间隔为T，下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是         。
A． vF = g（nT ）               B．vF = 
C．vF =                D．vF = 

③若代入图乙中所测的数据，求得在误差范围内等于                  （用已知量和图乙中测出的物理量表示），即可验证重锤下落过程中机械能守恒。即使在操作及测量无误的前提下，所求也一定会略                  （选填“大于”或“小于”）后者的计算值，这是实验存在系统误差的必然结果。
④另一名同学利用图乙所示的纸带，分别测量出各点到起始点的距离h，并分别计算出各点的速度v，绘出v2-h图线，如图丙所示。从v2-h图线求得重锤下落的加速度g′=         m/s2（ 保留3位有效数字 ）。则由上述方法可知，这名同学是通过观察v2-h图线是否过原点，以及判断      与       （用相关物理量的字母符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，来验证机械能是否守恒的。
在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用刻度尺量悬点到小球的距离为96.60 cm，用卡尺量得小球直径是5.260 cm，测量周期有3次，每次是在摆球通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到计时终止，结果如下表
 
1
2
3
数的次数
61
81
71
时间/s
60.40
79.80
70.60
这个单摆振动周期的测定值是________s，当地重力加速度的值是________m/s2，(取三位有效数字)．
（8分）某小组用图示器材测量重力加速度的大小。实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电计时器A和B、钢制小球和网兜组成。通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度，求重力加速度。
回答下列问题：
（1）实验中保持A不动，沿杆向下移动B，测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t，经多次实验绘出h/t与t关系图象如图所示。由图可知，重力加速度g与图象的斜率k的关系为g＝       ，重力加速度的大小为       m/s2；

（2）若另一小组用同样的实验装置，保持B不动，沿杆向上移动A，则       (选填“能”或“不能”)通过上述方法测得重力加速度；
（3）为减小重力加速度的测量误差，可采用哪些方法？            (提出一条即可)。

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