题目内容
某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系,实验装置如图1所示。主要思路是,通过改变悬挂小钩码的质量,改变小车所受拉力,并测得小车的加速度。将每组数据在坐标纸上描点、画线,观察图线特点。
(1)实验中应该满足:钩码的质量m和小车质量M的关系为:______________________。
(2)如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm。为了尽量减小误差,则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a=___________________,计算得加速度大小a=____________m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
(3)经过6次实验,获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据,在坐标纸上描点、画线,得到如图3所示的a-F图线。发现图线不过原点,经排查发现:并非人为的偶然误差所致,那么,你认为出现这种结果的原因可能是: 。学习牛顿第二定律后,你认为,图3中图线的斜率表示 。
(1)m远小于M (2) 0.64 (3)小车前进过程中受到滑动摩擦力
解析试题分析:(1)该实验装置中,把砝码重力作为小车拉力,而事实上,小车和砝码一起匀加速,砝码重力是整体的合力,即,绳子拉力,只有m远小于M时,绳子拉力才近似等于砝码重力。
(2)匀变速直线运动连续相等时间间隔内通过的位移之差即,题目中给出了6个连续相等的时间间隔内的位移,如果我们用,……最终求得的加速度求平均加速度就会变成,最终数据只用了2个,无法减小误差,我们选择用,,最终的表达式为,带入计算
(3)观察图像可以发现,在加速度等于0,力F还不等于0,说明除F外还有别的力与F平衡,所以受到的有滑动摩擦力,根据牛顿第二定律有所以斜率为
考点:探究加速度与合力的关系实验探究
(13分)
(1)如图所示是一正在测量中的多用电表表盘.
①如果是用“×10”Ω档测量电阻,则读数为_____Ω;
②如果是用直流10 mA档测量电流,则读数为____mA;
③如果是用直流5 V档测量电压,则读数为____V.
(2)用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻,被测电源是两节干电池串联成的电池组.可供选择的
实验器材如下:
A.电流表,量程0~0.6 A,0~3 A |
B.毫安表,量程0~100 μA,0~100 mA |
C.电压表,量程0~3 V,0~15 V |
D.滑动变阻器,0~1000 Ω,0.1 A |
F.电键一个,导线若干
①为了尽量得到较准确的实验结果,电流表应选__________,量程应选________,电压表量程应选________,滑动变阻器应选________.
②有甲、乙两个可供选择的电路(如下图所示),应选________电路进行实验,实验中误差是由于________表的读数比真实值偏 ________(选填“大”或“小”)而引起的.
某课外学习小组想描绘标有“4V、2W”的小灯泡的U—I图象,除导线和开关外还备有以下器材可供选择:
A.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
B.电流表(量程3.0A,内阻约为0.2Ω)
C.电压表(量程5.0V,内阻约为5kΩ)
D.电压表(量程15.0V,内阻约为15kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值为200Ω,额定电流100mA)
F.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A)
G.电源(电动势为6.0V,内阻约为1.5Ω)
(1)实验中所用的电流表应选 ;电压表应选 ;滑动变阻器应选 。(只需填器材前面的字母代号)
(2)将图甲中的实物连接成实验所需的电路(有两根导线已经接好)。实验开始时,滑动变阻器的滑片应该置于最 端。(填“左”或“右”)
(3)经过正确的操作,测得的数据如下表:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
U/V | 0 | 0.4 | 0.8/ | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2. 8 | 3.2 | 3.6 | 4.0 |
I/A | 0 | 0.12 | 0.22 | 0.30 | 0.36 | 0.40 | 0.43 | 0.46 | 0.48 | 0.49 | 0.50 |
(4)若某干电池的端电压U与电流I的关系如图乙中图线a所示,那么将本题中的小灯泡接在该干电池的两端时,小灯泡的实际功率是 W.
(18分,每空3分)下图是某兴趣小组同学设计的实验装置,
(1)若木板水平放置,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在木板上(尚未到达滑轮处), 该小组同学利用匀减速直线运动规律测木板动摩擦因数。从纸带上便于测量的点开始,相邻计数点间的距离如图下所示,相邻计数点间还有4个记录点未画出。打点计时器电源的频率为50 Hz。
①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点____________之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点8对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=____m/s2,若用来计算物块与木板间的动摩擦因数(g取10 m/s2),则计算结果μ=________ (保留三位有效数字) 。
(2)若该小组同学想利用此装置,探究重物落地前,物块在重物牵引下运动的加速度与力、质量的关系,则下列做法正确的是____________(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引物块的细绳与长木板保持平行 |
B.在调节木板倾斜度平衡物块受到的滑动摩擦力时,要将重物拴在木块上 |
C.实验时,先放开物块再接通打点计时器的电源 |
D.通过增减物块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度 |