题目内容
某同学用如图所示实验装置来探究加速度与物体质量、物体所受力的关系.滑道水平,用钩码所受的重力作为滑块所受的拉力,得到滑块的加速度与拉力的关系图像。重力加速度为g=10 m/s2
(1)图像不过原点的原因是________________;滑块所受的滑动摩擦力f=________N。
(2)随着拉力F的增大,图像明显偏离直线,造成此现象的主要原因是________。
(3)若拉力F无限增大,图像将趋于________,加速度a=________m/s2。
(4)滑块的质量M=________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________,计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
(1)没有平衡摩擦力(2)所挂钩码的质量太大(3)一条水平直线(4)0.3kg;;偏大
解析试题分析:(1)从图中可得滑块受到的合外力不为零时,加速度却为零,所以需要一定的力来平衡摩擦力,故原因是没有平衡摩擦力
(2)当钩码重力太大时,钩码向下的加速度会明显增大,此时绳中张力会明显小于钩码重力,合外力测量值偏大,
(3)设滑块的质量为M,钩码的质量为m,滑块所受的滑动摩擦力为f,根据牛顿第二定律得,解得,当时为定值,图像趋于一条水平直线;
(4)由图像可知当F=2N时,,此数据不在图线的直线部分,说明不满足的条件,由得m=0.2kg,再根据牛顿第二定律可得,带入数据可得,故由得:
上述分析中,f=1N应包含纸带和限位孔之间的摩擦力,所以在利用计算滑动摩擦力时,计算值比真实的要偏大
考点:考查了验证牛顿第二定律实验
某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2。
(1)下列说法正确的是( )
A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源 |
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 |
C.本实验中应满足m2远小于m1的条件 |
D.在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作a-m1图象 |
(3)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为_______m/s2。
(10分 )如图为某同学“测绘小灯泡伏安特性曲线”的实验电路,小灯泡规格(3.8V,0.3A),各元件均能正常工作。
(1)该同学按图示连接,两电表都有示数,但电压表示数无法调节到零。由实物连接图可知,连接电路时有问题的器材是 (请选择器材编号)
A.电压表 B.小灯泡 C.滑动变阻器 D.开关
(2)请在答题纸相应位置画出能解决(1)中所存在问题的实验电路图;
(3)解决第(1)中问题后,该同学通过实验测得以下数据,请你据此在答题纸相应位置作出小灯泡电压随电流变化的曲线;
实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U / V | 0 | 0.10 | 0.30 | 0.60 | 1.20 | 1.80 | 2.40 |
I / A | 0 | 0.050 | 0.080 | 0.100 | 0.125 | 0.160 | 0.180 |
(4)理论上电压从0逐渐增加到2.5V和从2.5V逐渐减小到0的两个测量过程中,在电压表示数相同时,电流表示数应该略有不同。该同学进行该实验时,正值寒冬,气温很低,发现电压表示数调到相同情况下,所对应的电流表示数几乎一样。请简要分析可能的原因? (写出一条即可)