题目内容

某同学为探究“加速度与物体受力的关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为 50Hz。

（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是________.
A. 本次实验中应保持小车和传感器总质量不变
B.为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车能够静止在木板上。
C.本实验必须满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量
（2）如图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G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，量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.12cm、sAC=8.67cm、sAD=13.65cm、sAE=19.0cm、sAF=24.85cm、sAG=31.09cm。则小车的加速度a=_______________m/s2(结果保留2位有效数字)

(1) A  (2) 0.42

解析试题分析：（1）因本实验要研究加速度与力的关系，故应控制小车河传感器总质量不变，故选项A正确；平衡摩擦力方法是在不挂小桶情况下将木板不带滑轮端垫高，连上纸带，接通打到计时器，轻推小车，纸带上打点均匀，即证明平衡了摩擦力，而不是看小车是否能静止在木板上，选项B错误；本实验因有传感器能直接测出绳对小车拉力，不是用沙及桶重力代替绳对小车拉力，故不用必须满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量这个条件，故选项C错误。
（2）由题意知，T=0.1s；AB、BC、CD、DE、EF、FG间距离分别为x1=4.12cm，x2=4.55cm，x3=4.98cm，x4=5.39cm，x5=5.81cm，x6=6.24cm，故加速度a==0.42m/s2
考点：本实验考查了探究“加速度与物体受力的关系” 实验涉及牛顿第二定律，纸带数据处理，逐差法求加速度

练习册系列答案
相关题目

(6分)在“测定金属导体的电阻率’’的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为10，实验室备有下列实验器材：
A．电压表 (量程为3 V，内阻约为30 k)
B．电压表 (量程为|l 5 V，内阻约为75 k)
C电流表 (量程为3 A，内阻约为0.2)
D．电流表 (量程为600 mA，内阻约为1)．
E．变阻器R(0~1 00，0.6 A)
F．电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 )
H．开关S，导线若干
为使测量结果尽可能的精确：
(1)电压表应选用_______，电流表应选用_______。(填器材前的代号)
(2)电路原理图应选用下。图中的图_________(填“甲”或“乙”)。

（6分）为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U—I图线，如图乙所示。请回答下列问题：

（1）写出流过电阻箱的电流I的表达式I=     ；（用U1、U2、R表示）
（2）电源两端电压随电流变化的图象是    （选填“a”或“b”）；当电阻箱阻值调节为   时，两条图线存在交点；
（3）根据图乙可以求得电源的电动势E=   V，内电阻r=   ，该电路中小灯泡消耗的最大功率为   W。（本小题结果均保留两位有效数字）

(1)（6分）用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验
①实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=10.0m/s2。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重物的动能比开始下落时增加了_______J。(结果均保留三位有效数字)

②乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点O的原因是___________________。
（2）实验室中准备了下列器材：
待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）
电流表G（满偏电流1.5mA，内阻10Ω）
电流表A（量程0~0.60A，内阻约0.10Ω）
滑动变阻器R1（0~20Ω，2A）
滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）
定值电阻R3=990Ω、开关S和导线若干
①小明同学选用上述器材（滑动变阻器只选用了一个）测定一节干电池的电动势和内电阻。为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是     。（填代号）
②请在方框中画出他的实验电路图。
③右下图为小明根据实验数据作出的I1—I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E=          V，内电阻r=          Ω。

（1）一个小灯泡的额定电压为6.3V，额定电流约为0.3A，用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线：
A：电源E1：电动势为8.0V，内阻不计；
B：电源E2：电动势为12.0V，内阻不计；
C：电压表V：量程为0—10V，内阻约为10kΩ
D：电流表A1：量程为0—3A，内阻约为0.1Ω;
E：电流表A2：量程为0—300mA，内阻约为1Ω；
F：滑动变阻器R：最大阻值10Ω，额定电流1.0A；
开关S，导线若干。                                    
实验中电源应该选用      ，电流表应该选用        （填前面字母序号）
（2）画出实验电路图：

用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量．

①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线．
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置．
③将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的_______（填“0”刻线或“∞刻线”）．
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．

A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被匀加速运动的小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F共6个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。
 
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，求出B点的瞬时速度     m/s ；CE间的平均速度     m/s;（要求保留3位有效数字)
(2)小车运动的加速度为________m/s2。（要求保留2位有效数字)

（6分）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离糟口方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离均为x=10.00cm，A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm。重力加速度为.

（1）根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v0=      （用题中所给字母表示）。
（2）小球初速度的测量值为      m/s。（保留三位有效数字）

在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。

（1）当M与m的大小关系满足    时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与    的图象。
（3）如下图（a），甲同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是         。
（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线如下图（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？                                                 。

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