题目内容
【题目】同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验,其中小车A质量约为350g,并与纸带相连,B为打点计时器,托盘C内装有砝码,托盘自身的质量为5g;D为无线测力传感器。两种方案的不同在于: 方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力,方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力。
(1)关于器材的选取,下列说法正确的是(____________)
A.方案一必须选取单个质量尽量小的砝码,如5克/个
B.方案一可以选取单个质量较大的砝码,如50克/个
C.方案二必须选取单个质量尽量小的砝码,如5克/个
D.方案二可以选取单个质量较大的砝码,如50克/个
(2)两种方案都必须进行的实验操作是(____________)
A.需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力
B.应先接通打点计时器电源,再释放小车
C.为了减小误差,每次小车应从同一位置释放
D.需要记录托盘中砝码的质量
(3)某组同学利用方案进行了实验,并将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中,请你根据图中点迹,绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。
(4)根据第(3)问中你所绘制的图线,可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是____________________________________________。
(5)若某组同学利用方案一进行实验室,忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力,一直是轨道处于水平状态,请根据牛顿运动定律,通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_____________________。
【答案】AD AB 见解析图 平衡摩擦过度 见解析
【解析】
(1)[1]乙装置由于有力传感器,则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量,也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量,而甲装置是需要的。故选AD.
(2)[2]两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力,这样才能保证拉力的功等于合外力的功,A正确;根据打点计时器使用规范,两种方案都需要应先接通打点计时器电源,再释放小车,B正确;测量过程中与小车是否在同一位置释放无关,故C错误;乙装置由于有力传感器,则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量,故D错误.
(3)[3]关系图线如图所示:
(4)[4]由图可知当F=0时加速度a不为零,所以不妥之处在于右端垫得过高,平衡摩擦过度.
(5)[5]由牛顿第二定律可知,未平衡摩擦时有:
得:
平衡摩擦时有:
得:
两次对比可知,忘记右端垫高平衡摩擦对图像斜率无影响,但在纵轴上会产生的负截距.
【题目】用如图(a)所示的电路测量电源的电动势和内阻,定值电阻R1=16Ω。
(1)闭合开关S后,电压表V1无示数,电压表V2有示数,经检查发现电路中存在断路故障,则该故障可能在_____(选填“ab”或“bc”或“cd”)两点间。
(2)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的阻值,记录两电压表的多组示数U1、U2,如表所示,根据表中数据作出的U2﹣U1图象如图(b)所示
U2/V | 5.0 | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 |
U1/N | 0.66 | 1.00 | 1.33 | 1.88 | 2.00 | 2.32 | 2.68 |
由上述图象可知,电源电动势E=_____V,内阻r=_____Ω.(结果均保留两位有效数字)
(3)实验中,产生系统误差的主要原因是_____。