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

练习册系列答案
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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 
（2）某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图乙所示．若牛顿第二定律成立，重力加速度g＝10 m/s2，则小车的质量为________kg（结果取2位有效数字），小盘的质量为________kg。
（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。

某同学要测定一电源的电动势和内电阻，实验器材有：一只电阻箱（阻值用表示），一个电流表（读数用I表示），一只开关和导线若干。
①用笔画线代替导线将图示器材连接成完整的实验电路。
②实验的原理表达式是           （用r、、表示）。
③该同学根据实验采集到的数据作出如图所示的—R图像，则由图像可求得，该电源的电动势      V，内阻        Ω （结果均保留两位有效数字） 。考虑电流表内阻的影响，则电池电动势及内阻真实值与测量值的大小比较，E真________E测, r真________r测。（填“大于”， “小于”， “等于”）

（6分）用如图所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究，细线跨过定滑轮连接小车和重物，小车在细线的拉力作用下自左向右运动.将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点，用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间.

（1）未悬挂重物时，利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡?_____________
（2）撤去光电门1，保持小车质量M不变，不断改变重物的质量m，每次让小车都从同一位置A点由静止释放，得到小车遮光条通过光电门2的时间t；记录数据，利用测量数据描点作图，横轴用重物质量m，若要得到一条过坐标原点的倾斜直线，则纵轴应用　　　　（填“”、“”、“”或“”）表示，若得到的确为一直线，则由图线得出结论　　　 .
（3） 在实验操作正确的前提下，实验中测得多组数据，并按照第（2）问中的坐标系描点作图，发现直线在末端发生弯曲，则此结果对应于下图中的图　　　　（填“甲”或“乙”）.

（12分）某科技活动小组，为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计了一个测量电阻率（被测电阻丝Rx的阻值约为10Ω）的实验方案，可提供的器材有：
A．电流计G，内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mA
B．电流计A1，内阻0.4Ω，量程0～0.6A
C．电流计A2，内阻约为0.1Ω，量程为0～3A
D．螺旋测微器
E．电阻箱R0（0～9999Ω，0.5A）
F．滑动变阻器R1（0～5Ω，2A）
G．滑动变阻器R2（0～500Ω，1A）
H．电池组（4.5V，0.05Ω）
I．一个开关和导线若干

（1）为了很好的完成实验，电流表应选择　_________　，滑动变阻器应选择　_________　．（A﹣G选项）
（2）图示是用螺旋测微器得的材料电阻丝的直径，其读数为d=　_________　mm．
（3）现将电流表G与电阻箱R0串联，将其改装成一个量程为4.5V的电压表，需将电阻箱R0的阻值调为　_________　Ω．请用改装完成的电压表设计一个测量电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将方框内的电路图补画完整．
（4）如果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适的位置，电流计的示数为I1，电流表的示数为I2，请用已知量和测量量（字母符号）写出计算电阻率的精确表达式ρ=　_________　．

(8分）用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图（乙）所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。

①分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm
②写出计算波长λ的表达式，λ=_________（用符号表示），λ=_____nm（保留三位有效数字）

（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）

小宁同学尝试用新鲜的马铃薯来当“电池”，并想测定该“电池”的电动势。
实验室提供：灵敏电流计G（内阻未知，量程为300μA） ，电阻箱（0—9999.9Ω），锌板、铅板各一块，开关一只，导线若干。按照图1连好电路来测量该“马铃薯电池”的电动势，调节电阻箱，得到了多组数据，可求出该电池的电动势E测。利用该电路求得的电池的电动势E测与真实值E真之间的关系为E测    E真（填“大于”、“小于”或 “等于”）

（2）小华认为利用第（1）题的电路也可以求得电池的内电阻，但是由于G表内阻未知，不是很精确，为了精确测量出电池的内电阻应先测出G表内阻Rg。他按照图2连好电路（其中电位器相当于阻值极大的滑动变阻器，G1、G2为与G完全相同的电表），请在下面的方框图中画出图2中的电路原理图。实验中的具体操作如下：

①S1闭合前，调节电位器阻值达到最大，闭合S1、S2，断开S3；
②调节电位器使G1、G2示数均为I=200μA；
③保持电位器阻值不变，闭合S1、S3，断开S2；
④调节电阻箱阻值，使G1示数μA；
⑤读出电阻箱的数值R。
通过上面的实验过程可以求得电流表G1的内阻为                   ，本实验采是的是             的物理思想。
（3）小明想利用图像法处理（1）中的实验数据，更为精确地测量该“马铃薯电池”电动势和内阻，请在下列方框里设计实验数据记录表格。

①为了测量电源的电动势和内阻，我们通常采用如图甲所示电路，请你根据甲电路图用笔
线代替导线将乙实物图连接完整。

因本实验原理不够完善而产生系统误差的原因是              .
②为了消除这一系统误差，某同学选用两架量程适当的电流表．A1（内阻未知）、A2（内阻等于RA）以及定值电阻R0，设计了如图丙所示的测量电路，该同学根据上述设计的实验电路，多次改变滑动变阻器尺的阻值，分别读出两电流表A1、A2的相应示数I1、I2，以I1为纵坐标，I2为横坐标，画出I1与I2的关系图象，若由图象得到斜率为K，直线在纵轴上的截距为a，则被测电源的电动势E=      ；内阻r=       。

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