题目内容

某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系。

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持______________不变,用钩码重力作为小车所受的拉力。
(2)如图(b)是某次实验打出的纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出,电源的频率为50Hz。从纸带上测出x1 =3.20cm,x2 = 4.56cm,x5 =8.42cm,x6 =9.70cm。则木块加速度大小=__________m/s2(保留2位有效数字)。
(3)通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a与所受拉力F的关系图象。在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条图线,如图(c)所示。图线______ (选填“①”或“②”)是在轨道水平的情况下得到的。
(4)随着钩码的数量增大到一定程度,图(c)中的图线明显偏离直线,造成此误差的主要原因是___________。

A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大
(5)根据图(c)可求出小车质量为_________ kg。

小车质量; 1.3 ;② ;C ;0.5

解析试题分析:(1)由牛顿第二定律F="ma," 研究加速度和力的关系时应让小车质量保持不变,改变F大小(2)加速度可由求解,则(3)本实验要求平衡摩擦力,图线1中,当F=0时加速度不为零,说明平衡摩擦力过度,相反图线2中,当加速度为零时拉力不为零,是在轨道水平的情况下得到的(4)本实验要求勾码的质量远小于小车的质量,当勾码的质量太大时,绳子的拉力远小于勾码的重力,故选C(5)由可知图线的斜率表示小车质量的倒数,由此可求得小车的质量为0.5kg
考点:考查验证牛顿第二定律
点评:本题难度较小,掌握本实验的实验理论,利用的是控制变量法,通过画图求斜率验证合外力与加速度的关系,要求勾码的质量远小于小车的质量

练习册系列答案
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(2013?潮州二模)(Ⅰ)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系.
实验装置主要部件为位移传感器的发射器和接收器,分别固定在轨道右端和小车上;通过传感器测定两者间位移变化,从而测出小车的加速度.

(1)在该实验中采用的方法是
控制变量法
控制变量法
:保持小车的总质量不变,用钩码所受的重力作为小车所受拉力,用传感器测小车的加速度.通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.
该实验小组在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图 (b)所示,可知在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的图线是
 (选填“①”或“②”).
(2)随着钩码的数量逐渐增大,图(b)中的图线明显偏离直线,造成此误差的主要原因是
C
C

A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(Ⅱ)(1)某同学想测绘标有“3.8V 0.4A”字样的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象,除了导线和开关外,有下列一些器材可供选择:
A.电源E(电动势为4V,内阻约为0.04Ω).
B.电压表V1 (量程为5V,内阻约为5kΩ);
C.电流表A1 (量程为100mA,内阻约为2Ω);
D.电流表A2 (量程为0.6A,内阻约为0.3Ω);
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω);
F.滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω);
G.开关及导线若干
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表
D
D
,滑动变阻器
E
E
 (填器材前面的选项代号)
(2)选好器材后,该同学按照该实验要求连接电路,请完成图甲中的实物连线.
(3)该同学根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图乙所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝的电阻为
1.5
1.5
Ω;
(4)任何实验过程中均存在误差,已知本实验中所用的测量仪器均已校准.下列有关误差的说法中正确的是
CD
CD

A.该实验中的误差来源主要是电流表的分压作用;
B.由于电表内阻引起的误差属于偶然误差,可以通过作图法消除;
C.若将电表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差;
D.用R-U图象处理数据,可以有效的消除由于读数引起的失误.

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