题目内容

根据“验证牛顿第二定律”的实验完成下面的题目


【小题1】有关实验以及数据处理，下列说法正确的是（  ）

A．应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码总质量m2；根据公式a=m1g/m2求出小车的加速度
C．处理实验数据时采用描点法画图像，是为了减小误差
D．处理实验数据时采用a-1/M图像，是为了便于根据图线直观的作出判断
【小题2】某学生在平衡摩擦力时，把长木板的端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到a-F关系可用图中哪根图线表示？       （图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）
【小题3】某学生将实验装置如上图安装好，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误：           ；             


【小题1】ACD
【小题2】C
【小题3】打点计时器使用直流电源  （2分）没有平衡摩擦力（2分）

解析

练习册系列答案
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实验填空题

（1）在做“验证牛顿第二定律”的实验时（装置如图1所示）下列说法中正确的是
BD
BD

A．平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上
B．连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行
C．当改变小车或砂桶质量时应再次平衡摩擦力
D．小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车
（2）用图2所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a） 电流表（量程0.6A、3A）；             
（b） 电压表（量程3V、15V）
（c） 定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）    
（d） 定值电阻（阻值100Ω，额定功率200W）
（e） 滑动变阻器（阴值范围0--10Ω、额定电流2A）
（f） 滑动变阻器（阻值范围0--100Ω、额定电流1A）
那么
①要正确完成实验，电压表的量程应选择
3
3
V，电流表的量程应选择
0.6
0.6
A； R0应选择
1
1
Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是
0-10
0-10
Ω的滑动变阻器．
②误差分析：电动势的测量值E测
＜
＜
真实值E真；内阻的测量值r测
＜
＜
真实值r真（选填＞、＜或=）
③根据实验记录的数据画出的U-I图线如图3所示，从图线可得出干电池的电动势为
1.5
1.5
V，待测干电池的内电阻为
1.0
1.0
Ω．
（1）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，主要步骤如下：
A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．将两只弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点达到某一位置O，记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F′；
E、用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；
F．比较力F′与F的大小和方向．
上述步骤中：
①有重要遗漏内容的步骤序号中
C
C
和
E
E
；遗漏内容分别是
记下两条细绳的方向
记下两条细绳的方向
和
使橡皮条伸长到O点．
使橡皮条伸长到O点．

②若他将遗漏内容补上后，如图（a）所示，是他利用坐标纸记下的橡皮筋结点位置O点及两弹簧测力计拉力的大小，试在图（a）中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F′表示此力．
③图（b）是甲和乙两位同学分别做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力F是只用一只弹簧测力计拉时的图示）
A
A
（填A或B）．

（2）①某同学用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验，若他在图示状态下开始做实验，请指出图中的主要错误是（至少写两项）：
应将电池改为交流电
应将电池改为交流电
、
没有平衡摩擦力
没有平衡摩擦力
．
②该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持
拉力F
拉力F
；若该同学要探究加速度a和拉力F关系，应该保持
质量M
质量M
不变；
③他在实验中得到如下图所示纸带，纸带上的计数点用A、B、C、D、E表示．根据图上数据，小车经过B点时的速度是
6.0×10-2
6.0×10-2
m/s．（相邻计数点间的时间间隔为0.1s）（计算结果保留两位有效数字）
（1）在验证牛顿第二定律的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据．然后根据测得的数据作出如图1所示的a-F图线，发现图线既不过原点，又不是直线，原因是
C
C

A．没有平衡摩擦力，且小车质量较大
B．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大
C．平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大
D．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较
（2）在“验证力的平行四边形定则”实验中，将橡皮筋的一端固定在竖直放置的木板上，另一端系上两根细绳OA、OB，O为两细绳与橡皮筋的结点，细绳OA跨过钉在木板上的光滑的钉子C，下端挂重力已知的钩码，细绳OB用一个弹簧秤钩住，如图2所示，可以通过改变钩码的个数和弹簧秤的拉力调整橡皮筋与两细绳的结点O的位置．图中OC与橡皮筋延长线的夹角为α，细绳OB与橡皮筋延长线的夹角为β，且α+β＞90°，下列操作正确的是
BD
BD

A、增加钩码个数后，为使结点位置不变，应减小β，同时减小弹簧秤的拉力
B、增加钩码个数后，为使结点位置不变，应增大β，同时增大弹簧秤的拉力
C、保持钩码个数不变，将钉子向左移动一些，为使结点位置不变，应增大β，同时增大弹簧秤的拉力
D、保持钩码个数不变，将钉子向左移动一些，为使结点位置不变，应减小β，同时增大弹簧秤的拉力．
（1）①在“验证力的平行四边形定则”实验中需要将橡皮条的一端固定在水平木板上另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图1所示）实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，以下几项中必须注意的是
C
C

A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
②某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度X，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度X的关系图线如图2所示．（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该该弹簧的劲度系数为
20
20
N/m
（2）在做验证牛顿第二定律的实验时，回答下列问题：
（如有计算，结果保留二位有效数字）
①打点计时器应接
交流
交流
（填交流或直流）电源．
②试验中，（如甲图）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来将长木板的一端垫起适当的高度，让小车一头连着纸带一头连着沙桶，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．请指出此步骤的错漏
应该撤去沙桶
应该撤去沙桶
；
③如图乙所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度大小
0.50
0.50
m/S2．
④在验证当小车的质量一定其加速度与合外力F的关系时，根据实验数据作出了如图丙所示的a-F图象，则小车和砧码的总质量M为
1.0kg
1.0kg
，其图象不过原点的原因是
平衡摩擦力时斜面的倾角太小或者平衡摩擦力不够；
平衡摩擦力时斜面的倾角太小或者平衡摩擦力不够；
．
（1）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图1乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
图1乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是
F′
F′
．
②本实验采用的科学方法是
B
B
．
A．理想实验法     B．等效替代法     C．控制变量法     D．建立物理模型法
（2）用图2所示的实验装置来验证牛顿第二定律
①为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下
砂桶
砂桶
，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做
匀速直线
匀速直线
运动．
②某次实验测得的数据如表所示．根据这些数据在坐标图3中描点并作出a-
1
m
图线，从a-
1
m
图线求得合外力大小为
0.3（0.28～0.32）
0.3（0.28～0.32）
N （计算结果保留两位有效数字）．
1/mkg-1 a/m?8-2
4.0 1.2
3.6 1.1
2.0 0.6
1.4 0.4
1.0 0.3

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