题目内容

如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系。小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子。沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M。

(1)在该实验中必须采用控制变量法,若探究加速度与物体受力的关系应保持_________不变,用桶以及桶内沙子所受的重力作为_________________,用打点计时器测小车的加速度,实验时打出的纸带如图所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz。小车的加速度为______ m/s2(保留三位有效数字)。

(2)改变沙子的质量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示) 。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 ______________________________。
②此图线的AB段明显偏离直线,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.沙桶的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(1)小车的总质量(或:小车的质量)小车所受外力(或:外力、合外力)1.98m/s2
①在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比②C

试题分析:(1)探究多个量中两个量的关系采用控制变量法。探究加速度与物体受力的关系,应保持小车的质量不变。小车所受外力(或:外力、合外力)。加速度。
(2)①在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比。② 对沙桶和车整体进行受力分析得,。对小车,,当M≥m时,T=mg。若沙桶的的质量不是远大于小车的质量,则不成正比关系。
练习册系列答案
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(18分)
(1)某同学通过实验测量一根长度为L的电阻丝的电阻率。
①由图甲可知电阻丝的直径D=________mm。
②将如下实验操作补充完整:按图乙连接电路,将滑动变阻器R1的滑片P置于B端;将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;将电阻箱R2的阻值调至最大,S2拨向接点2,                        ,使电流表示数仍为I0,记录此时电阻箱的示数为R2。

③此电阻丝的电阻率的表达式            。(用已知量和所测物理量的字母表示)
(2)某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g。

①在实验所需的物理量中,需要直接测量的是     ,通过计算得到的是     。(填写代号)
A.重锤的质量
B.重锤下落的高度
C.重锤底部距水平地面的高度
D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
②在实验得到的纸带中,我们选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证机械能守恒定律。图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点,F点是第n个点。设相邻点间的时间间隔为T,下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是         。
A. vF = g(nT )               B.vF = 
C.vF =                D.vF = 

③若代入图乙中所测的数据,求得在误差范围内等于                  (用已知量和图乙中测出的物理量表示),即可验证重锤下落过程中机械能守恒。即使在操作及测量无误的前提下,所求也一定会略                  (选填“大于”或“小于”)后者的计算值,这是实验存在系统误差的必然结果。
④另一名同学利用图乙所示的纸带,分别测量出各点到起始点的距离h,并分别计算出各点的速度v,绘出v2-h图线,如图丙所示。从v2-h图线求得重锤下落的加速度g′=         m/s2( 保留3位有效数字 )。则由上述方法可知,这名同学是通过观察v2-h图线是否过原点,以及判断      与       (用相关物理量的字母符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等,来验证机械能是否守恒的。

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