题目内容

(6分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如右图所示.已知小车质量M=400g,砝码盘质量m0=10 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:

A.按右图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,接通电源后,轻推小车,使小车能沿长木板向下做匀速运动,断开电源;
C.取下轻细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.再接通电源,然后放开小车,打出一条纸带,断开电源,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,调节垫块的位置,改变倾角,重复B~D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答下列问题:(g=10m/s2)
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?_______(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的其中一条纸带如左图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________ m/s2.此时砝码盘中所加砝码质量为________g 。

(1)否(2)2.5   90

解析试题分析:(1)据题意,当小车做匀速下滑时有:,当取下砝码盘及砝码,小车做匀加速下滑,则有:,通过分析两式可得:,所以当倾角一定时,砝码和砝码盘的重力之和等于小车的合力,所以不能要求砝码及砝码盘的总质量远小于小车质量。(2)通过纸带上的点可知相邻计数点之间时间间隔为,可以求出小车加速度为:,据(1)中分析可得:,即砝码质量为:
考点:本题考查探究加速度与合外力的关系。

练习册系列答案
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(1)某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。他们将拉力传感器一端与细绳相连,另一端固定在小车上,用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面的打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的加速度。图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点,每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出,打点计时器使用的是50Hz交流电源。

①由图乙,AB两点间的距离为S1=3.27cm,AC两点间的距离为S2=8.00cm,小车此次运动经B点时的速度vB=      m/s,小车的加速度a =      m/s2;(保留三位有效数字)  

②要验证牛顿第二定律,除了前面提及的器材及已测出的物理量外,实验中还要使用
             来测量出                       
(2)某实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图甲所示的电路图.请回答下列问题:
①图乙中的实物连线按图甲的电路图补充完整.
②考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.
③图甲中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零.原因可能是图甲中的________(选填a、b、c、d、e、f)处接触不良.

④据实验测得的数据,作出该元件的,I-U图线如图丙所示,则元件Q在U=0.8V时的电阻值是___________,I-U图线在该点的切线的斜率的倒数1/K________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻值.

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