题目内容

(12分)某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的图像。

(1)图像不过坐标原点的原因是_____________;

(2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量______(填 “是”或“否”);

(3)由图像求出小车和传感器的总质量为_________kg;通过实验得到如图所示的纸带,纸带上点为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为 0.1s 的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。则小车运动的加速度为=         (保留3位有效数字)

 

 

【答案】

(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (2) 否  (3)

【解析】

试题分析: (1) 图象与横轴交点为(0.1,0),说明施加外力在0.1N之内小车和传感器没有加速度,说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.

(2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。

(3)图象斜率表示质量的倒数,由图知图象斜率,所以质量;已知小车做匀加速直线运动的纸带有6段位移,用逐差法求平均加速度

可得

考点:本题考查了验证牛顿第二定律、逐差法求加速度。

 

练习册系列答案
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(18分。6+12=18)
(1)某同学设计了如图所示的装置来验证“加速度与力的关系”.把打点计时器固定在长木板上,把纸带穿过打点计时器连在小车的左端.将数字测力计固定在小车上,小车放在长木板上.在数字测力计的右侧拴有一细线,细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连,在重物的牵引下,小车在木板上加速运动,数字测力计可以直接显示细线拉力的大小.

①采用数显测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比     (填选项前的字母)
A.可以不用平衡摩擦力
B.直接测量小车(包括测力计)所受的拉力, 可以减少误差
C.利用此实验装置不用测量重物的质量
D.重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量
②下图是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ,则小车运动的加速度a=_______m/s2.

③保持小车和数字测力计的总质量一定,改变钩码的质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.请同学们根据测量数据做出a—F图象.
 
(2).实验桌上有下列仪器

A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω);
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A挡的内阻约0.5Ω,3A挡的内阻约0.1Ω;)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V挡的内阻约5kΩ,15V挡内阻约25kΩ);
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A);
F.开关、导线若干;
G.小灯泡“4V  0.4A”。
请你解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是________(填代号)。
②请将图甲中的实物连接成实验电路图;
③某同学根据测得的数据,作出U-I图象如图乙中图线a所示,由此可知电源的电动势E=_______V,内阻r=_________Ω;
④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线,要求测量多组实验数据,并画出实验原理电路图;
⑤将(4)步中得到的数据在同一U-I坐标系内描点作图,得到如图乙所示的图线b,如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为____________W。

(18分。6+12=18)

(1)某同学设计了如图所示的装置来验证“加速度与力的关系”.把打点计时器固定在长木板上,把纸带穿过打点计时器连在小车的左端.将数字测力计固定在小车上,小车放在长木板上.在数字测力计的右侧拴有一细线,细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连,在重物的牵引下,小车在木板上加速运动,数字测力计可以直接显示细线拉力的大小.

①采用数显测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比     (填选项前的字母)

A.可以不用平衡摩擦力

B.直接测量小车(包括测力计)所受的拉力, 可以减少误差

C.利用此实验装置不用测量重物的质量

D.重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量

②下图是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ,则小车运动的加速度a=_______m/s2.

③保持小车和数字测力计的总质量一定,改变钩码的质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.请同学们根据测量数据做出a—F图象.

 

(2).实验桌上有下列仪器

A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω);

B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A挡的内阻约0.5Ω,3A挡的内阻约0.1Ω;)

C.直流电压表(量程0~3~15V,3V挡的内阻约5kΩ,15V挡内阻约25kΩ);

D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);

E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A);

F.开关、导线若干;

G.小灯泡“4V  0.4A”。

请你解答下列问题:

①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是________(填代号)。

②请将图甲中的实物连接成实验电路图;

③某同学根据测得的数据,作出U-I图象如图乙中图线a所示,由此可知电源的电动势E=_______V,内阻r=_________Ω;

④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线,要求测量多组实验数据,并画出实验原理电路图;

⑤将(4)步中得到的数据在同一U-I坐标系内描点作图,得到如图乙所示的图线b,如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为____________W。

 

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