题目内容

【题目】在用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系.

除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有_____(选填选项前的字母).

A220V50Hz的交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(附砝码)

为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是_____

A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上

C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

某同学得到了图乙所示的一条纸带,由此得到小车加速度的大小a=_____m/s2(保留三位有效数字).

在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,已知三位同学利用实

验数据做出的a﹣F图象如图丙中的123所示.下列分析正确的是_____(选填选项前的字母).

A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力

B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适

C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大

在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是_____(选填系统误差偶然误差).设拉力的真实值为F,小车的质量为M,为了使 5%,应当满足的条件是_____

【答案】 ACE AC 1.15 B 系统误差 5%

【解析】试题分析:

电火花计时器需要220V交流电源,故A是必须的;纸带上的点之间的距离需要用刻度尺测出,故C是必须的;该实验是验证小车加速度a与合力F的关系,故需要知道砝码与砝码盘的质量,需要用天平测出,故E也是必须的。

为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,则要使细线与长木板平行,还需要将纸带连接在小车后面,但不能加挂砝码,即不能给它施加外力的作用,故选项AC正确。

由图可知,纸带提供的间隔有15个,我们取后14个,然后将其分为两大段,根据x=at2来计算,则a==117m/s2

出现图线1的原因是平衡摩擦力过度,因为图线1说明没有施加力时,就已经有加速度了,选项A错误;出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量太大,不满足小车的质量远大于砝码盘的质量,故选项B正确;出现图线3的原因可能是平衡摩擦力不足,长木板的倾斜度过小,故选项C错误。

细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg的条件是砝码的质量远小于小车的质量,这是由于实验的方法造成的,不是因为读数等偶然因素造成的,故它属于系统误差;因为拉力的真实值为F=,要使,将代入即可得出

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