题目内容

甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图1所示.
①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做
匀运速直线
匀运速直线
运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m
远小于
远小于
小车的质量M.(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)
接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.
实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=
0.343
0.343
m/s2.(结果保留三位有效数字)
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a~
1
M
图线后,发现:当
1
M
较大时,图线发生弯曲.于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.那么,该同学的修正方案可能是
A
A

A.改画a与
1
M+m
的关系图线      B.改画a与(M+m)的关系图线
C.改画 a与
m
M
的关系图线         D.改画a与
1
(M+m)2
的关系图线.
分析:在“验证牛顿第二定律”的实验中,为使绳子拉力为小车受到的合力,应先平衡摩擦力;为使绳子拉力等于砝码和砝码盘的重力,应满足砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量;在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,说明任意两个技计数点之间的时间间隔为打点周期的5倍,在求平均加速度时注意运用“二分法”.
解答:解:①“验证牛顿第二定律”的实验中,为使绳子拉力为小车受到的合力,应先平衡摩擦力,方法是将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做匀速直线运动,另外为使绳子拉力等于砝码盘(连同砝码)的质量,必须满足满足砝码盘(连同砝码)的质量m远小于小车的质量M的条件.
②由匀变速运动的推论△x=aT2得,将计数点0到4分成0到2和2到4两部分,其中t=2×(5×0.02s)=0.2s,△x=(17.47-8.05)-8.05cm=1.37cm,代入上式解得a=0.343m/s2
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,故小车的质量应为M+m,作图时应作出a-
1
M+m
图象,故选A
故答案为:匀速直线,远小于,②0.343  ③A
点评:明确实验原理是解决有关实验问题的关键.在验证牛顿第二定律实验中,注意以下几点:(1)平衡摩擦力,这样绳子拉力才为合力;(2)满足砝码(连同砝码盘)质量远小于小车的质量,这样绳子拉力才近似等于砝码(连同砝码盘)的重力;(3)用“二分法”求出小车的加速度
练习册系列答案
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精英家教网I某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,小车在橡皮筋的作用下拖着纸带由静止运动到木板底端,下列操作不正确的是
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
Ⅱ在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下说法合理的是
A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,只能用眼睛看A、B两球是否同时落地
B.选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹,弯管末端B一定要水平
C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动每秒15帧的录像获得平抛轨迹
Ⅲ.甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示.
①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做
 
运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m
 
小车的质量M(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”).
接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.下图是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.
实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=
 
m/s2.(结果保留三位有效数字)
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(2012?西城区二模)实验题
(1)甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示.

①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做
匀速直线
匀速直线
运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m
远小于
远小于
小车的质量M.(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)
接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=
0.343
0.343
m/s2.(结果保留三位有效数字)
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a~
1
M
图线后,发现:当
1
M
较大时,图线发生弯曲.于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.那么,该同学的修正方案可能是
A
A

A.改画a与
1
M+m
的关系图线       B.改画a与(M+m)的关系图线
C.改画 a与
m
M
的关系图线         D.改画a与
1
(M+m)2
的关系图线
(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,采用如图3所示的电路.
①请根据图3在图4中进行实物连线.

②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线.从图线上可以看出,当通过小灯泡的电流逐渐增大时,灯丝的阻值逐渐
增大
增大
;这表明灯丝的电阻率随温度升高而
增大
增大
.(以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)
③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压,则小灯泡的实际功率约为
0.81(0.80~0.82)
0.81(0.80~0.82)
W;若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端,则小灯泡的实际功率约为
0.62(0.60~0.64)
0.62(0.60~0.64)
W.(以上两空的结果均保留两位有效数字)

(1)(6分)甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示。

①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车受到的合力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响,将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,轻推小车,能使小车做_______________运动。另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m             小车的质量M。(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)接下来,甲同学在保持小车质量不变的条件下,研究加速度与合力的关系;乙同学在保持合力不变的条件下,研究小车的加速度与质量的关系。
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。

实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度a=           m/s2。(结果保留三位有效数字)
(2)(12分)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5W);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9W);
开关、导线若干。
小明的实验操作步骤如下:

A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。
F.断开开关。
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d="____________" mm;
②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”);
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)
答:                     

(1)(6分)甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示。

①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车受到的合力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响,将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,轻推小车,能使小车做_______________运动。另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m              小车的质量M。(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)接下来,甲同学在保持小车质量不变的条件下,研究加速度与合力的关系;乙同学在保持合力不变的条件下,研究小车的加速度与质量的关系。

②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。

实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度a=            m/s2。(结果保留三位有效数字)

(2)(12分)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:

电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);

电流表A1(量程0~100mA,内阻约5W);

电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);

电阻箱R(0~999.9W);

开关、导线若干。

小明的实验操作步骤如下:

A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;

B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;

C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;

D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;

E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。

F.断开开关。

①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________ mm;

②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”);

③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。

④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)

答:                     

 

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