题目内容

【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某组同学制定实验方案、选择实验器材且组装完成。在接通电源进行实验之前,实验装置如图甲所示。

(1)关于图甲中的实验装置,下列说法中错误的的是___________

A.打点计时器应该固定在长木板的最左端

B.打点计时器不应该使用干电池,应使用交流电源

C.应该将木板右端垫起合适的高度,平衡小车所受的摩擦力

D.小车初始应该靠近打点计时器放置

(2)保持小车质量不变,改变沙和沙桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度与合外力的关系图线如图乙所示,该图线不通过原点的主要原因是________________________________________

(3)沙和沙桶质量_______________________小车质量时,才可以认为细绳对小车拉力的大小近似等于沙和沙桶的重力大小;

A.远大于 B.远小于 C.接近 D.小于

(4)另一组同学用正确的方法进行操作,某次实验使用频率50Hz的交流电源,得到的纸带如图丙所示,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。由此可求小车的加速度大小是______________m/s2,打点D时小车的瞬时速度大小是_________________m/s。(结果保留三位有效数字)

【答案】A 平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力 B 0.818 0.561

【解析】

(1)[1]AD.打点汁时器应该固定在长木板没有定滑轮的右端,即小车初始应该靠近打点计时器放置,故A错误,D正确;
B.打点计时器不应该使用干电池,应使用交流电源,B正确;
C.应该将木板右端垫起合适的高度,平衡小车所受的摩擦力,故C正确;
故选A
(2)[2].由图象乙知,当F=0时,a≠0,说明该同学平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力。

(3)[3].本题实验认为细绳对小车拉力的大小近似等于沙和沙桶的重力大小,需要满足沙和沙桶质量小于小车质。
(4)[4][5].相邻两计数点之间还有四个点未画出,故相邻两个计数点之间的时间间隔为

T=5×0.02s=0.1s

由公式x2-x1=aT2及逐差法求加速度

中间时刻的速度等于该时间段的平均速度,所以小车在D点的速度为

练习册系列答案
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【题目】某实验小组利用如图甲所示的装置在进行究加速度与力和质量的关系的实验:

(1)在实验准备过程中,发现实验室有两种打点计时器,如图乙所示。则图①的打点计时器工作电压为___

(2)实验过程中下列做法正确的是___

A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行

B.适当垫高长木板无滑轮的一端使未挂砝码桶的小车恰能拖着纸带匀速下滑

C.实验时,先释放小车再接通打点计时器电源

D.通过增减小车上的钩码改变质量时,需要每次都重新调节长木板倾斜角度

(3)在探究加速度与外力关系时,为使砝码桶及桶内砝码的总重力大小在数值上近似等于小车运动时受到的拉力大小,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量___(选填远大于”“远小于近似等于)小车和小车上钩码的总质量;

(4)在实验中,某同学得到了一条纸带如图所示,选择了ABCDEFG作为计数点,相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出,其中x1=7.05cmx2=7.68cmx3=8.33cmx4=8.95cmx5=9.61cmx6=10.27cm,电源频率50Hz,可以计算出打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=___m/s(保留两位有效数字);

(5)在探究加速度与质量关系时,保持砝码桶及桶内砝码的总质量一定,改变小车及小车上钩码的总质量M,测出相应的加速度。采用图像法处理数据时,为了比较容易地确定出加速度a与质量M的关系,应该作a___的图像。

【题目】如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律

①除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有____。(选填器材前的字母)

A.大小合适的铁质重锤

B.体积较大的木质重锤

C.刻度尺

D.游标卡尺

E.秒表

安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图15所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点ABCDEFG作为计数点。其中测出DEF点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE =____ m/s。(结果保留三位有效数字)

③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于此误差,下列说法中正确的是____

A.该误差属于偶然误差

B.该误差属于系统误差

C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差

D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差

④某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2-h图像是下图中的哪一个____。(填选填图下对应的字母)

A.B.

C.D.

⑤若不考虑地球的自转,地表附近的物体所受的重力等于其所受的引力。地表附近重力加速度为g。已知若以无穷远处为引力势能零点,距离为r的两个质点Mm之间的引力势能为,这一结论可以适用于匀质球体与其外质点,此时r为球心与质点之间的距离。请论证:本实验中的重锤在下落高度为h的过程中,可以认为重锤的重力势能减少量等于其(与地球共有的)引力势能的减少量。____

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