题目内容

用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体合外力F的关系”的实验装置示意图如图甲所示。实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F大小，在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装速度传感器1和2，记录小车到达A、B两位置时的速率为vA、vB。

1.为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下         ，调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，在不挂钩码的情况下，轻推小车，看小车是否做           运动；

2.用本题中设定的物理量写出加速度的表达式：a=           ；

3.从理论上来看“a-F”图象是过原点的一条直线，本次实验得到的图线却是如图乙所示，其中的原因是                                     。

 

【答案】

 

1.钩码（2分）  匀速直线；（2分

2.

3.没有完全平衡摩擦力（或平衡摩擦力时长木板的倾角过小）

【解析】略

 

练习册系列答案
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某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”．如图所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小；
可以通过在小车上放置砝码来改变小车的质量，通过加减钩码的数量来改变拉力的大小．

（1）实验主要步骤如下：
①测量小车和拉力传感器的总质量M1，把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连，正确地连接所需电路；
②将小车停在点C，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，记录
细线拉力（或力传感器的示数）
细线拉力（或力传感器的示数）
及小车通过A、B时的速度；
③改变小车的质量或改变所挂钩码的数量，重复②的操作．
（2）表格中是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，|v12-v22|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．表中的△E3=
0.600
0.600
J，W3=
0.610
0.610
 J（结果保留三位有效数字）．
（3）根据表格中的数据，请在图2所示方格纸上作出△E-W图线．
实验数据记录表格．
次数 M/kg |v12-v22|/m2s-2 △E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43
精英家教网某兴趣小组利用拉力传感器和速度传感器“验证动能定理”．如图甲所示．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连接用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B两点的速度大小．小车中可以放置砝码．
次数 M/kg |
v
2
2
-
v
2
1
|（m/s）2		 △E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.600 0.300
2 0.500 1.65 0.413 1.040 0.520
3 0.500 2.40 △E3 1.420 W3
4 1.000 1.60 0.80 2.300 1.15
5 1.000 2.40 1.20 2.620 1.31
6 1.000 2.84 1.42 3.060 1.53
如表是他们测得的数据，其中M是小车、砝码和拉力传感器的总质量，|
v
2
2
-
v
2
1
|是两个速度传感器记录的速度的平方差，可以据此计算出M的动能变化量△E．F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．
（1）根据测量数据计算，表格中△E3=
 
；W3=
 
．
（2）根据表中的数据，在坐标纸乙上标出△E3和W3对应的数据点，并作出△E-W图线．
（3）△E-W图线没有通过原点的原因可能是
 
．
某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．
（1）实验主要步骤如下：
①测量小车和拉力传感器的总质量M1，把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连，正确连接所需电路
②将小车停在C点，然后释放小车，小车在细线拉动下运动，记录
A
A

A．细线拉力及小车通过A、B时的速度
B．钩码的质量和小车的质量
C、钩码的质量及小车通过A、B时的速度
D、小车的质量和细线的长度
③在小车中增加砝码，或减少砝码，重复②的操作．
（2）表1是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量m之和，|v22-v21|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功．表格中△E3=
0.600
0.600
，W3=
0.610
0.610
．（结果保留三位有效数字）
表1 数据记录表
次数 M/kg |v22-v21|/（m/s）2 △E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43
（3）根据表1提供的数据，请在方格纸上作出△E-W图线．
（1）用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体合外力F的关系”的实验装置示意图如图甲所示．实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F大小，在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装速度传感器1和2，记录小车到达A、B两位置时的速率为vA、vB．

①为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下
钩码
钩码
，调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，在不挂钩码的情况下，轻推小车，看小车是否做
匀速直线
匀速直线
运动；
②用本题中设定的物理量写出加速度的表达式：a=
v
2
B
-
v
2
A
2L
v
2
B
-
v
2
A
2L
；
③从理论上来看“a-F”图象是过原点的一条直线，本次实验得到的图线却是如图乙所示，其中的原因是
没有完全平衡摩擦力
没有完全平衡摩擦力
．
（2）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线．有下列器材供选用：
A．电压表（0～5V，内阻10kΩ）
B．电压表（0～10V，内阻20kΩ）
C．电流表（0～0.3A，内阻1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）
E．滑动变阻器（5Ω，1A）
F．滑动变阻器（500Ω，0.2A）
①实验中电压表应选用
A
A
，电流表应选用
D
D
．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用
E
E
（用序号字母表示）
②请在虚线框内画出满足实验要求的电路图，并在右图中把实验仪器连接成完整的实验电路．
精英家教网（Ⅰ）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是
 
mm．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是
 
mm．
（Ⅱ）如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．精英家教网
（1）实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上；②平衡摩擦力，让小车在没有拉力作用时能做
 
运动；③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；④接通电源后自C点释放小车，小车在细 ⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．
（2）下表中记录了实验测得的几组数据，vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=
 
，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）； 精英家教网
次数 F（N） vB2-vA2（m2/s2） a（m/s2）
1 0.60 0.77 0.80
2 1.04 1.61 1.68
3 1.42 2.34 ▲
4 2.62 4.65 4.84
5 3.00 5.49 5.72
（3）由表中数据，在坐标纸上作出a～F关系图线；
 （4）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是
 
．

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