题目内容

某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为
50Hz）
（l）下列措施中不需要或不正确的是    （多选）
A．首先要平衡摩擦力，使细绳对小车的拉力就是小车受到合力
B．平衡摩擦力的方法就是挂上小桶使小车能匀速滑动
C．每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D．每次小车都要从同一位置开始运动
E．实验中应先放小车，然后再开打点汁时器的电源
（2）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未根据纸带可求出小车的加速度大小为    m/s2．（保留二位有效数字）

（3）某组同学实验得出数据，画出的a-1/M的关系图线，如图所示．从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F=    N．当物体的质量为5kg时，它的加速度为    m/s2．
【答案】分析：（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和注意事项．
平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．
平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．
操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．小车的加速度应根据打出的纸带求出．
（2）纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度．
（3）a-的关系图线是一条过坐标原点的直线说明物体所受的合力是定值，根据牛顿第二定律F=ma即可求出恒力的大小，进而求出物体的为5kg时的加速度．
解答：解：（1）A、在实验中，为减小实验误差，要把斜面没有滑轮的一端垫高一些，以平衡摩擦力，使小车受到合力等于绳对小车的拉力．故A正确．
B、平衡摩擦力时，不需挂砂和小桶．故B错误．
C、平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，设木板与水平面间的夹角是θ，有：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．故C错误．
D、每次小车都不需要从同一位置开始运动，纸带上看点就行，不用管开始位置．故D错误．
E、操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．并且所有应用打点计时器的实验都是这么做的．故E错误．
故此小题应选：BCDE
（2）相邻计数点之间还有4个点未画出，说明相邻的计数点时间间隔为0.1s
利用匀变速直线运动的两个推论得出：

（3）由于图可知a-的关系图线是一条过坐标原点的直线说明物体所受的合力是定值，
当物体的加速度a=2m/s2时物体的质量m=kg，
根据牛顿第二定律F=ma可得作用在物体上的恒力F=ma=×2=5N．
根据牛顿第二定律F=ma可得a===1m/s2
故答案为：
（1）BCDE
（2）0.51
（3）5N，1m/s2
点评：教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．
练习册系列答案
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（2011?船营区模拟）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2．（保留二位有效数字）
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
1
m
，数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
小车加速度
a/m?s-2		 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量
m/kg		 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
/kg-1		 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
请在方格坐标纸中画出a-
1
m
图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数
1
m
之间的关系式是
a=
1
2m
m/s2
a=
1
2m
m/s2
．
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示．
该图线不通过原点，其主要原因是
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
．
某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上点求得．

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2，纸带上C点的速度为
1.7
1.7
m/s．（均保留二位有效数字）
（2）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：
次   数 1 2 3 4 5 6 7 8
小车加速度a/m?s-2 1.98 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
小车质量倒数1/m，1/kg 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线．
某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）
（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为
0.510
0.510
m/s2（保留三位有效数字）．打D点时速度大小为
0.747
0.747
m/s．加速度方向为
向左
向左
（填向左、向右）
（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图（c）所示．该图线不通过原点，其主要原因是
没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
．
某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细沙的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．
（1）在探究拉力一定时，加速度与质量的关系时，它采用将木板倾斜，来平衡小车与木板间的滑动摩擦力．那么，当改变小车的质量时，在不同质量下做实验，还
不需要
不需要
（选填“需要”、或“不需要”）重新平衡摩擦．
（2）为了采用作图法处理数据，直观反映加速度与质量的关系，建立直角坐标系，纵坐标取加速度a，横坐标应取
质量的倒数
质量的倒数
作为变量．
（1）①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图中（甲）为实验装置简图．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法中正确的是
 
（选填字母代号）．
A．实验时要平衡摩擦力                B．实验时不需要平衡摩擦力
C．钩码的重力要远小于小车的总重力    D．实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图（乙）所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一个计数点），其中L1=3.07cm，L2=12.38cm，L3=27.87cm，L4=49.62cm．则打C点时小车的速度为
 
m/s，小车的加速度是
 
m/s2．（计算结果均保留三位有效数字）
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（2）①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是
 
mm、
 
A、
 
V．
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②已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电源电动势E=4.5V，内阻较小．则以下电路图中，
 
（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路，但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏
 
（选填“大”或“小”）．
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③若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω，那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的
 
电路（选填字母代号）．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx=
 
（ 用题中字母代号表示）．

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