题目内容

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
（1）对于本实验，以下说法中正确的是__________
A．砂和桶的总质量要远大于小车的总质量
B．每次改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力
C．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
D．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
（2）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示，下列对此同学操作的判断正确的是______

A．打点计时器不应固定在长木板的最右端，而应固定在靠近定滑轮的那端
B．打点计时器不应使用干电池，而应使用交流电源
C．不应将长木板水平放置，而应在右端垫起合适的高度，平衡摩擦力
D．小车初始位置不应离打点计时器太远，而应靠近打点计时器放置
（3）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如下表所示：
实验次数
加速度
a/ m·s－2
小车与砝码总质量
m/kg
小车与砝码总质量的倒数
m－1 /kg－1
1
0.32
0.20
5.0
2
0.25
0.25
4.0
3
0.21
0.30
3.3
4
0.18
0.35
2.9
5
0.16
0.40
2.5
请你在方格纸中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线。
（4）从图线可得出拉力大小为           （结果保留两位有效数字）。
（5）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，某同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图所示。此图中直线发生明显弯曲的原因是_______________________________________________。
（1）CD （2）BCD （3）如下图
（4）0.061～0.065N   
（5）随着F的增大，不再满足砂和桶的总质量远小于小车的总质量

试题分析：(1)本实验中采用砂桶带动小车的运动，在数据的处理中，利用砂桶的重力提供小车的拉力；因桶本身有加速度，故应减小桶的本身合力，故应使桶的质量远小于车的质量，故A错误；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．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，所以C正确；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，看图象是否是一条倾斜的直线，故D正确
（2）打点计时器应该固定在长木板没有定滑轮的右端，故A错误；打点计时器不应使用干电池．应使用低压交流电源，故B正确；实验中不应该将长木板水平放置，应该在右端垫起合适的高度，平衡小车的摩擦力，故C正确；小车初始位置不应该离打点计时器太远，而应该靠近打点计时器放置，故D正确；
（3）描点画图，如图所示：

（4）如图所示知，图线的斜率，即小车的合外力、绳子的拉力，根据斜率k=ma，可求F=0.061N
（5）该实验中当小车的质量远大于钩码质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，随着F的增大，即随着钩码质量增大，逐渐的钩码质量不再比小车质量小的多，因此会出现较大误差，使图像发生弯曲。
练习册系列答案
相关题目
（8分）根据探究“加速度与作用力、质量的关系” 实验，完善以下内容。
（1）为了保证细绳对小车的拉力是小车所受的合力，实验中必须对实验装置进行调节：将长木板   （填“有”或“无”）定滑轮的一端放在实验桌边，另一端抬起，调整高度，观察小车（带纸带）在木板上的运动情况，直到小车做           运动为止。
（2）打点计时器连续打两个点的时间间隔为      秒。
（18分）
（1）①.用游标卡尺测量某钢管的外径，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如左图所示，其读数为         cm。
②.如右图所示，螺旋测微器测出的某物件的宽度是___  _____mm。

（2）某实验小组采用如图3所示的装置探究小车的加速度与所受合力的关系。
①安装实验装置时，应调整定滑轮的高度，使拉小车的细线在实验过程中保持与    （填“桌面”或“长木板”）平行。

②实验时先不挂砂桶，反复调整垫木的位置，轻推小车，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是           。
③保持小车质量不变，用装有细砂的砂桶通过定滑轮拉动小车，打出纸带。如图4所示是实验中打出的一条纸带的一部分，从较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻的两个计数点之间都有4个点迹没标出，测出各计数点之间的距离。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中AB两计数点间的时间间隔为T＝  　 s，小车运动的加速度为a=           m/s2

④用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F，通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a。分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标系，根据实验中得到的数据描出如图5所示的点迹，该实验小组得到的a-F图线如图5所示。
实验结果跟教材中的结论不完全一致。你认为产生这种结果的原因可能是                  。
⑤该实验中，若砂桶和砂的质量为m，小车质量为M，细线对小车的拉力为F。则拉力F与mg的关系式

为          ，若要使，则m与M的关系应满足         。
（18分）（1）用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”
①下列物理量需要测量的是        、通过计算得到的是        （填写代号）
A．重锤质量     B．重力加速度
C．重锤下落的高度   D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图b是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式        ，动能增量的表达式        ．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是        （填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．
某学校物理兴趣小组利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验，如图甲所示．同学将数据记录在Excel软件工作簿中，利用Excel软件处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论．

在数据分析过程中，小组同学先得出了vB－h图象，继而又得出v－h图象，如图丙、丁所示：

请根据图象回答下列问题：
(1)小明同学在得出vB－h图象后，为什么还要作出v－h图象？________________________ ________________________________________________.
(2)若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求出图丁图象的斜率为k，则重力加速度g＝________.
（10分）如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上的点求得．

（1）本实验应用的实验方法是       
A．控制变量法B．假设法
C．理想实验法D．等效替代法
（2）实验过程中，电火花计时器应接在 （选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮，使       ．
（3）图（b）是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，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，打“3”计数点时小车的速度大小为      m/s，由纸带求出小车的加速度的大小a=       m/s２．（计算结果均保留2位有效数字）

（4）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图（c）所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因为　            　．
在《探究求合力的方法》的实验中，其中的二个步骤是：
①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数F1和F2。
②只用一个弹簧秤通过细线拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向。
以上两步骤均有疏漏，请指出疏漏：
在①中是                              
在②中是                              
某同学用如图（甲）所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每隔两个计时点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如图（乙）所示.

该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)：
方法A：由……，取平均值g="8.667" m/s2;
方法B：由取平均值g="8.673" m/s2。
从数据处理方法看，选择方法__________（“A”或“B”）更合理，这样可以减少实验的__________误差（“系统”或“偶然”）
某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了如图所示的一套装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙．当滑块连上纸带，沙桶中不放沙子时，释放沙桶，滑块不动。要完成该实验，你认为：

（1）还需要的实验器材有                   ．
（2）实验时首先要做的步骤是          ，为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是                  ．
（3）在上述的基础上，某同学测得滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，测得此时沙和沙桶的总质量m．接通电源，释放沙桶，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为      （用题中的字母表示，已知重力加速度为g）．

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