题目内容

在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时，采用如图1所示的实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示。

（1）实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除______的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。
（2）实验中由于绳对小车的拉力_______（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，会给实验带来系统误差。
(1) 木板对小车的摩擦力  (2) 小于

试题分析：（1）实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，使小车在木板上能匀速下滑，这样做是为了消除木板对小车的摩擦力的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。（2）根据牛顿定律，对小车F=Ma,对重物mg-F=ma,解得F=，所以绳对小车的拉力小于重物所受的重力；因为如此会给实验带来系统误差。
练习册系列答案
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（9分）用如图所示的装置做实验，研究“在物体质量不变时，其加速度与合外力的关系”。

（1）实验中用打点计时器在纸带上打出一系列点迹如图，相邻点迹之间的时间间隔均为T，则物块的加速度a=                                     ；

（2）若用钩码m的重力表示小车M所受的合外力，需满足         ，满足此条件做实验时，得到一系列加速度a与合外力F的对应数据，画出a-F关系图象，如图所示，由图象可知，实验操作中不当之处为          ；小车的质量为           kg;  
（3）若实验操作过程正确，将小车和钩码作为整体进行研究，用钩码的重力表示合外力，此时（填“有”、“无”）系统误差。
某小组在探究“合外力做功与物体动能增加量的关系”，设计了如图装置。

①现有打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端带滑轮的长木板、细绳、钩码、小沙桶，导线及开关等，在下面的仪器和器材中，必须使用的有    .（填选项代号）
A．电压合适的50 HZ交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E. 天平
②实验时首先要平衡摩擦力：应该取下沙桶，把长木板_______（填“左”或“右”）垫高，轻推小车，让小车________（选填“拖着”或“不拖着”）纸带运动。
③某次实验小车运动的纸带如图所示．在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出．取BE两点来研究，读出BE的长度为_____cm，其中小车通过计数点B点时的速度＝______m/s(计算结果保留三位有效数字)．本次试验中，纸带______（填“甲”或“乙”）端与小车相连。
在验证机械能守恒定律的实验中
⑴实验室中备有下述器材：A铁架台、B打点计时器、C天平、D弹簧秤、E纸带、F带夹子的重物、G刻度尺、H秒表，其中实验需要用到的有哪些器材___________。（填字母）
⑵做此实验时，有同学按以下步骤进行
①用天平称出物体的质量
②固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住纸带末端，让手尽量靠近打点计时器
③先接通电源，再松开纸带，开始打点，并如此重复几次，取得几条打点纸带
④取下纸带，挑选点迹清楚的纸带，记下起始点O，在离O点适当距离处选择几个连续的计数点（或计时点）并计算出各个点的速度值
⑤测出各点距O点的距离，即为对应的下落高度
⑥计算出和，看是否相等
在上述步骤中，有一项多余的步骤是___________，（填序号）
在上述步骤中，有一项错误的步骤是     （填序号）更正为                      ；
⑶若已知重锤的质量为1kg，在实验中打出的纸带如图所示，其中O点为重锤静止时打点计时器打下的第一个点，A、B、C为某段中几个较清晰的相邻点，打点时间间隔为0.02s。经过测量得到OA=18.0cm，OB=21.5cm，OC=26.0cm。查出当地的重力加速度g=9.80m/s2，则重物在B点时的动能是       J。从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是        J，（均保留3位有效数字）由此得出的结论是                          。
（6分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，有下列实验步骤：
（a）在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点。
（b）只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹簧秤的示数F´和细绳的方向，按同样比例做出力F´的图示。
（c）改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验。
（d）记下两只弹簧秤的示数F1、F2及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例做出力F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。
（e）比较力F´与F，可以看出，它们在实验误差范围内是相等的。
（f）把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O。

完成下列填空：
（1）上述步骤中，正确的顺序是                 (填写步骤前面的字母)。
（2）下列哪些措施能减小实验误差___________。
A．两条细绳必须等长
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平面平行
C．拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些
D．实验前先把实验所用的两只弹簧秤的钩子相互钩住平放在桌面上，向相反方
向拉动，检查读数是否相同，若不同，则进行调节使之相同
某同学用如图所示的装置测定重力加速度。（交流电频率为50Hz）

①打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端通过夹子和重物相连接。（选填“甲”或“乙”）

②纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为______  m/s2。
③当地的重力加速度数值为9.8 m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因（实验操作无误）                　　　　　　　　　　              。
某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．
①实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_____      _．(填选项代号)
A．电压合适的50 Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．停表
E．天平
F．重锤
②实验中所用电源的频率为50Hz。选取合适的纸带如下图，以每5个点为一个记数点，分别记0、1、2……用刻度尺测得S1=2.80cm；S2=4.29cm；S3=5.79cm；S4=7.30cm；根据纸带中所给的信息，图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=             s，当打点计时器打下点“2”时的瞬时速度为v2=                 m/s，小车加速度的计算公式为a=                             （每两个计数点间的时间间隔用T表示），计算结果为a=               m/s2。（保留三位有效数字）
(8分)如图所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车A后边连接着纸带，纸带可由接了50 HZ交流电源的电火花打点计时器打出点迹。小车（含小车上放的砝码）的质量为m1，小桶（含桶内放的砝码）的质量为m2。

（1）下列说法正确的是    
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．在用图像探究加速度与质量关系时，为了便于分析，应作图像
D．本实验m2应远大于m1
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，只是把长木板放于水平面上便进行实验，他测量得到的a－F图像可能是图中的图线    。(选填“甲”、“乙”、“丙”)

（3）如图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为 m/s2。（结果保留二位有效数字）
（4分）在用自由落体验证机械能守恒的实验中，用如图所示的装置打出一条纸带。在纸带上选取某两点，测量并计算出两点间动能的增量和重力势能的减少量，一般实验的结果总是_____(填“＞”、“=”或“＜”)，产生这一结果的原因是__________________________.

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