题目内容
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a-F图象。
(1)图象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)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg。
(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (2)否 (3)1
解析试题分析:(1)由于滑板的摩擦力没有被平衡,所以当施加拉力很小时,小车仍处于静止状态;(2)本题能够通过传感器测量出小车受到的拉力F,所以可以测量小车的加速度a=F/M,所以也就不需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量。(3)有牛顿第二定律得:F-f=ma,整理得a=F/m-f/m,图线的斜率k=1/m,所以小车和传感器的质量为:m=1/k=1kg。
考点:本题考查验证小车的加速度和外力的关系实验。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k=YS/L,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图乙中作出F—x图象.
拉力F/N | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 |
伸长量x/cm | 1.60 | 3.20 | 4.80 | 6.40 | 8.00 |
(3)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究合力的方法,如图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中,下列说法正确的是( )
A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长
B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
C.以OB、OC为两邻边作平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等
D.多次实验中即使O点不固定,也可以探究求合力的方法
某兴趣小组在一次实验中需测量一只量程已知的电压表的内阻,现提供如下器材:
①待测电压表一只(量程3V,内阻约3kΩ待测);
②电流表一只(量程3A,内阻0.01Ω);
③电池组(电动势约为3V,内阻不计);
④滑动变阻器一个;
⑤变阻箱一个(可以读出电阻值,
0-9999Ω);
⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是 (填“甲”或“乙”)电路。
(2)用你选择的电路进行实验时,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数和 (填上文字和符号);
(3)为方便计算电压表的内阻,需作出相应的直线图线,请从下面选项中选择适当的坐标轴,
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/9d/b/1rlih4.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/56/2/1jsab3.png)
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![](http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/56/2/1jsab3.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/6f/5/10emh2.png)
在研究“物体加速度与力的关系”的实验中,某学习小组使用的实验装置如图所示。轨道木板水平放置,把小车从位移传感器(接收器)旁边释放后,传感器能记录任意时刻小车的位置,据此可求得小车的加速度。(钩码的质量为 m,重力加速度为g)
(1)指出该实验中的一个明显疏漏___ 。
(2)某次实验中,依据传感器的记录,在时间t内,小车由静止开始发生的位移为x则小车的加速度的表达式为a=___________。
(3)纠正了疏漏之处后,保持小车(包含发射器)的总质量为M不变,通过多次实验,依据得到的数据,在a—F图象中描点(如图所示)。结果发现右侧若干个点明显偏离直线,造成此误差的主要原因是:
A.小车与轨道之间存在摩擦 | B.导轨保持了水平状态 |
C.所挂钩码的总质量太大 | D.所用小车的质量太大 |
为了“探究加速度与力、质量的关系”,请思考探究思路并回答下列问题:
(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是___________
A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 |
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 |
C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 |
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 |
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/24/b/1m6x94.png)
(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码m与小车总质量M之间应满足的关系为_______________;
(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答: .
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某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为____________.
②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________.
③以下是主要引起实验误差的是__________________.
A.滑块的质量 |
B.当地重力加速度的大小 |
C.长度测量时的读数误差 |
D.小球落地和滑块撞击挡板不同时 |