题目内容

某同学用图1的实验装置探究“小车加速度与力”的关系，图中A为小车，连接在后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，P为带有滑轮及砝码的盘，通过增减盘中的砝码可调节A受到的拉力。实验中，小车碰到定滑轮时，盘和砝码尚未到达地面。

（1）调节P中的砝码，先接通电源、再松开小车，观察发现弹簧测力计C的示数如图2时，打 点计时器打下的纸带如图3所示，已知打点计时器工作频率为50Hz，可求得：（保留三位有效数字）
①滑块运动的加速度a=        ；
②小车A的质量为mA=     ，与真实值相比，求得小车A的质量       （选填“偏大”或“偏小”）．写出支持你的看法的一个论据：                     。
（2）利用此装置还可以验证A、P组成的系统机械能是否守恒，若选用图3中纸带上的M、N两点进行验证，已知小车A的质量为mA，回答下列问题：（重力加速度为g）
①下列物理量中，还需测量或计算的是      ．（填入正确选项前的字母）
A．P的总质量mP    B．M点的速度vM和N点的速度vN
G．OG两点间的距离hOG      D．MN两点间的距离hMN
E．小车从M运动到N的时间t AN
②AP系统从M到N的过程中，重力势能的减小量为△Ep=           ，动能的增加量为△Ek=      ．（用测量或计算的物理量字母表示）

解析

练习册系列答案
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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中．
（1）在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下，加速度和作用力的关系”；又研究了“在作用力一定的情况下，加速度和质量之间的关系”．这种研究物理问题的科学方法是
B
B


A．建立理想模型的方法  B．控制变量法C．等效替代法    D．类比法
（2）研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时，下列说法中正确的是
D
D

A．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量时，要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．在小车中增减砝码，应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
（3）某次实验中得到一条纸带，如图2所示，从比较清晰的点起，每5个计时点取一个计数点，分别标明0、l、2、3、4…，量得0与 1两点间距离x1=30mm，1与2两点间距离x2=36mm，2与3两点间距离x3=42mm，3与4两点间的距离x4=48mm，则小车在打计数点2时的瞬时速度为
0.39
0.39
 m/s，小车的加速度为
0.6
0.6
m/s2．
（4）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示：（小车质量保持不变）
F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/m?s-2 0.10 0.20 0.28 0.40 0.52
①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象．
②图线不过原点的原因可能是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
．
③图中的力F理论上指
B
B
，而实验中却用
A
A
表示．（选填字母符号）
A．砂和砂桶的重力      B．绳对小车的拉力．
我们都有这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯丝发红．这就是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用，为了检验此人的做法是否合理，某同学设计了下面的实验：
（1）用图甲所示的电路分别测量新旧电池的电动势和内阻，并把测量结果描绘成乙图所示的图象．由图象可知：新电池的电动势El=
1.5
1.5
V，内阻r1=
0.3
0.3
Ω；旧电池的电动势E2=
1.2
1.2
V，内阻r2=
4
4
Ω．
（2）已知小灯泡上标有“3V 2W”，若把新旧干电池各一节串联做电源，则电源的效率η=
51%
51%
．（保留两位有效数字）
（3）上小题中，新、旧电池提供的电功率分别是
0.46
0.46
W和
0.37
0.37
W；旧电池本身所消耗的电功率是
0.38
0.38
W；小灯泡实际消耗的电功率是
0.42
0.42
W．
（4）你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理，简述理由．
我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这就是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用．某同学为了检验此人的做法是否合理，设计了下面的实验：
（1）该同学设计了如图（甲）所示的电路来分析测量新旧干电池的电动势和内电阻，并将测量结果描绘成如图（乙）所示的U-I图象．由图象可知：
新电池：电动势ε1=
1.5
1.5
V；内阻r1=
0.3
0.3
Ω；
旧电池：电动势ε2=
1.2
1.2
V；内阻r2=
4
4
Ω；
（2）计算新、旧电池各一节串联作电源使用时的效率；（手电筒的小灯泡上标有“3V 2W”）
（3）计算上小题中旧电池提供的总电功率和它本身消耗的电功率分别是多少？
（4）你认为新、旧电池搭配使用的做法是否合理，简述理由．
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：

（1）研究“作用力一定时，加速度与质量成反比”的结论时，下列说法中正确的是
D
D
．
A．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量时，要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．在小车中增减砝码，应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
（2）某次实验中得到一条纸带，如图1所示，从比较清晰的点起，每5个计时点取一个计数点，分别标明0、l、2、3、4…，量得0与 1两点间距离x1=30mm，1与2两点间距离x2=36mm，2与3两点间距离x3=42mm，3与4两点间的距离x4=48mm，则小车在打计数点2时的瞬时速度为
0.39
0.39
 m/s，小车的加速度为
0.6
0.6
m/s2（结果保留两位有效数字）
（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：（小车质量保持不变）
F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/m?s-2 0.10 0.20 0.28 0.40 0.52
①请根据表中的数据在图2坐标图上作出a-F图象．
②图线不过原点的原因可能是
未平衡摩擦力或摩擦力不够
未平衡摩擦力或摩擦力不够
．
我们都有这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯丝发红．这就是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用，为了检验此人的做法是否合理，某同学设计了下面的实验：
（1）用图甲所示的电路分别测量新旧电池的电动势和内阻，并把测量结果描绘成乙图所示的图象．由图象可知：新电池的电动势El=    V，内阻r1=    Ω；旧电池的电动势E2=    V，内阻r2=    Ω．
（2）已知小灯泡上标有“3V 2W”，若把新旧干电池各一节串联做电源，则电源的效率η=    ．（保留两位有效数字）
（3）上小题中，新、旧电池提供的电功率分别是    W和    W；旧电池本身所消耗的电功率是    W；小灯泡实际消耗的电功率是    W．
（4）你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理，简述理由．

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