题目内容

某同学在“验证牛顿第二定律的实验”中，所用实验装置如右图甲所示，打点计时器接频率为50Hz的交流电源．开始实验时， 在细线末端挂上适当的钩码；由静止起释放小车后，小车在水平长木板上向左做匀加速运动，与小车相连接的纸带上被打出一系列的点．

⑴右图乙给出的是该同学在实验中获取的一条纸带的一部分，其中1、2、3、4是选取的计数点，相邻两计数点间还有4个点，计数点间的距离如图所示．根据图乙中所标数据可计算得小车运动的加速度a＝          m/s2，与计数点2对应的小车瞬时速度大小v2＝           m/s．

（以上结果均保留2位有效数字）

 

⑵实验中，该同学测出所挂钩码重力F并以此作为小车运动时细线的拉力，事先还测得小车的质量M，而后他根据公式计算出小车运动的加速度a．他发现在绝大多数情况下，根据上述公式计算出的加速度值要比利用纸带测出的加速度值大．若该同学在实验操作过程中没有其他错误，试分析其中的两点主要原因：①        

                                  ；②                                                           ．

⑶另一个同学在完成同样的实验时，在细线末端逐次增加一个质量m0＝50g的钩码，然后利用纸带测出每次小车运动的加速度．如果小车质量M＝100g，细线质量忽略不计，那么右图丙中最适合用来描述小车加速度随着所挂钩码个数而变化的图线是              ．

 

【答案】

【解析】略

 

练习册系列答案
相关题目
（一）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．如图1
（1）为完成实验，下述操作中必需的是
BCD
BCD

A．测量细绳的长度
B．测量橡皮筋的原长
C．测量悬挂重物后像皮筋的长度
D．记录悬挂重物后结点O的位置
（2）钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是
更换不同的重物
更换不同的重物

（二）如图2所示为”探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图．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，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电．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
AD
AD
．
A．为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂小盘（及砝码）的情况下使小车恰好做匀速运动
B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
C．本实验m2应远大于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-
1
m
 
1
图象
（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图3所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则计算小车加速度的表达式为a=
x4+x5+x6-x1-x2-x3
9T2
x4+x5+x6-x1-x2-x3
9T2
；
（3）某同学在平衡摩擦力后，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4所示，若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，则小车的质量为
2.0
2.0
kg．小盘的质量为
0.060（0.060～0.063）
0.060（0.060～0.063）
kg．（结果保留两位有效数字）
（4）如果砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增加，会趋近于某一极限值，此极限值为
10m/s2
10m/s2
．
实验题
在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1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打上的点计算出．
（1）当M与m的大小关系满足
M远大于m
M远大于m
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，应该作a与
1
M
1
M
的图象．
（3）如图2所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验存在的问题是
没有平衡摩擦力或平衡时角度过小．
没有平衡摩擦力或平衡时角度过小．
．
（4）某同学在做加速度和力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：
F
N
 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/（m?s-2） 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
请根据表中的数据在坐标纸中作出a-F图象（图3）；
（5）图象的斜率的物理意义是
小车的总质量的倒数
小车的总质量的倒数
；
（6）在“探究两个共点力的合成”实验中，某小组做实验时得出如图4所示的图（O为橡皮条与细绳套的结点）．图中
F
F
是F1与F2合力的实验值，为使橡皮筋沿竖直方向伸长，那么互成角度的两弹簧秤所施的力F1和F2必须
C
C
．
A．等大  B．互相垂直  C．水平分力，等大反向  D．竖直分力等大
（7）做匀变速直线运动的小车带动纸带通过电火花计时器，打出的部分计数点如图5所示．每相邻两点间还有四点未画出来，电火花计时器使用的是220V、T=0.02s的交流电，求：电火花计时器打第2个计数点时，小车的速度v2=
0.49
0.49
m/s，小车的加速度a=
0.88
0.88
m/s2．（结果保留两位有效数字）
下列是某同学在做实验时的操作情况和分析，其中正确的是（　　）

（1）在“研究匀变速直线运动"的实验中，某同学得到了一条纸带，如图甲所示．已知每相邻的两点之间有四个点未画出，则纸带中B点对应的速度为 ______m／s，整段纸带运动的平均加速度为______ m／S2．(结果保留两位有效数字)

                            甲

（2）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(橡皮筋拉伸时  遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度  尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：如图乙所示，将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为0，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．

①为完成该实验，下述操作中必需的是 （        ）

     

  A．测量细绳的长度                  B．测量橡皮筋的原长

  C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度      D．记录悬挂重物后结点O的位置

②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是_______

（3）在“验证牛顿运动定律’’的实验中，以下做法错误的是  ＿  ．

  A．平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上

  B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

  C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源

  D．求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘的质量m’以及小车质量M，直接用公式a=m’/M  g求出

 

（1）在“研究匀变速直线运动"的实验中，某同学得到了一条纸带，如图甲所示．已知每相邻的两点之间有四个点未画出，则纸带中B点对应的速度为  ______m／s，整段纸带运动的平均加速度为______ m／S2．(结果保留两位有效数字)

甲
（2）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(橡皮筋拉伸时 遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度 尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：如图乙所示，将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为0，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．
①为完成该实验，下述操作中必需的是（       ）
     
A．测量细绳的长度                  B．测量橡皮筋的原长
C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度      D．记录悬挂重物后结点O的位置
②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是_______
（3）在“验证牛顿运动定律’’的实验中，以下做法错误的是 ＿ ．
A．平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘的质量m’以及小车质量M，直接用公式a="m’/M " g求出

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