题目内容

某同学用如图所示的装置来研究牛顿第二定律．精英家教网
①为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用电火花式打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能做
 
．
②在保证
 
条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制
 
不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
③在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图所示，其中hA=42.05cm，hB=51.55cm，hC=62.00cm则小车的加速度为a=
 
m/s2．（保留2位有效数字）
分析：①本实验中要求用沙和沙桶的拉力等效代替绳子的拉力，故应保证小车受到的摩擦力为零；
②在砂桶质量远小于小车质量的情况下，可以近似认为小车受到的拉力等于砂桶受到的重力；实验要注意控制变量法的应用；
③做匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度；做匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位于之差是定值，△x=at2，据此求出纸带的加速度；
解答：解：①实验中要研究牛顿第二定律，为了能有效控制拉力的大小，应通过右侧垫高的方法使小车受到的摩擦力与重力的分力相互平衡；平衡的依据就是在小车没有沙桶控制下，小车做匀速直线运动；
②砂桶质量远小于小车质量的条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力；
探究加速度与合力的关系时，应控制小车的质量不变，改变拉力大小，看加速度与力间有什么关系；
③相临计数点间有四个点未画出，故两个计数点间的时间间隔为0.1s；
由△s=aT2，得：a=
(62.00-51.55)-(51.05-42.05)
(0.1)2
×10-2=0.95m/s2
故答案为：①匀速直线运动；②m＜＜M，小车的质量；③0.95
点评：解决本题要知道验证牛顿第二定律实验和验证动能定理实验的注意事项，要会处理实验数据，能根据打出的纸带求出物体的加速度、物体的瞬时速度、动能增加量、合力的功等．
练习册系列答案
相关题目
（1）图1中螺旋测微器读数为
0.796
0.796
mm．
（2）图2中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为
1.094
1.094
cm．

（3）某同学采用如图所示的电路测定电池电动势和内阻．除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干．

①请按图所示的电路，将实物图连接成实验电路．
②如图是根据测量结果作出的I-U 图线，则由图线可知该电池的电动势为E1=
1.5
1.5
V，内阻为r1=
0.2
0.2
Ω．
③我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用．已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω；旧电池的电动势E2=1.5V；内阻r2=6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，且电阻不随温度变化．则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为
0.45
0.45
W，它本身消耗的电功率
0.612
0.612
W．（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）．根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理
不合理
不合理
（填“合理”或“不合理”）．

用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，
某位同学设计的实验步骤如下：

A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量；
B．按图装好实验器材；
C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；
D．将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；
E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后
的M值，重复上述实验；
F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；
G．作a－1/M关系图像，并由图像确定a－M关系．

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在实验步骤______之后．
(2)在上述步骤中，有错误的是_______，应把____________改为_____                 _____．
(3) 根据表中所列数据，画出a—1/M图像．
a(m·s－2)
2.04
2.66
3.23
3.98
1/M(kg－1)
0.50
0.67
0.80
1.00

用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，

某位同学设计的实验步骤如下：

A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量；

B．按图装好实验器材；

C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；

D．将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；

E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后

的M值，重复上述实验；

F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；

G．作a－1/M关系图像，并由图像确定a－M关系．

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在实验步骤______之后．

(2)在上述步骤中，有错误的是_______，应把____________改为_____                 _____．

(3) 根据表中所列数据，画出a—1/M图像．

a(m·s－2)

2.04

2.66

3.23

3.98

1/M(kg－1)

0.50

0.67

0.80

1.00

 

用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：

A．用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量；

B．按图装好实验器材；

C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶；

D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；

E．保持小桶及其内部所装沙子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验；

F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；

G．作a－M关系图象，并由图象确定a－M关系．

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步

骤应排在______实验步骤之后．

(2)在上述步骤中，有错误的是________，应把__________改为____________．

(3)在上述步骤中，处理不恰当的是______，应把__________改为____________．

 
（1）图1中螺旋测微器读数为    mm．
（2）图2中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为    cm．

（3）某同学采用如图所示的电路测定电池电动势和内阻．除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干．

①请按图所示的电路，将实物图连接成实验电路．
②如图是根据测量结果作出的I-U 图线，则由图线可知该电池的电动势为E1=    V，内阻为r1=    Ω．
③我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用．已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω；旧电池的电动势E2=1.5V；内阻r2=6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，且电阻不随温度变化．则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为    W，它本身消耗的电功率    W．（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）．根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理    （填“合理”或“不合理”）．

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