题目内容
【题目】为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮),钩码总质量用m表示。
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(1) .为便于测量合外力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合外力成正比的结论,下列说法正确的是(____)
A.三组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B.三组实验都需要平衡摩擦力
C.三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件
D.三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件
(2) .图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示。则OD间的距离为________cm。图戊是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),则加速度大小a=________m/s2(保留3位有效数字)。
(3) .若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同,通过计算得到小车加速度均为a,g为当地重力加速度,则乙、丙两位同学实验时所用小车总质量之比为__________。
【答案】BC; 1.20; 0.933; 1:2;
【解析】
(1) 根据实验原理,即可判定是否需要平衡摩擦力,及确定所挂钩码的总质量m与小车的总质量M的关系;
(2) 由图示刻度尺求出OD间的距离,应用匀变速直线运动的速度位移公式可以求出图象的函数表达式,然后求出加速度;
(3)根据牛顿第二定律,结合动滑轮的拉力是测力计的示数2倍,从而即可求解。
(1) A、B项:为便于测量合外力的大小,甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力,
而乙图是力传感器的示数,丙图则是测力计的2倍,因此它们都必须平衡摩擦力,故A错误,B正确;
C、D项:由于甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力,因此三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件,故C正确,D错误。
故选:BC。
(2) 由图示刻度尺可知,OD间的距离为:2.20cm-1.00cm=1.20cm;
小车做初速度为零的匀加速直线运动,则:
由图示图象可知:
,则a=2k=2
;
(3) 乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同,且通过计算得到小车加速度均为a,
根据牛顿第二定律,则有:F=M乙a,2F=M丙a;
因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为1:2;
由牛顿第二定律,对砝码研究,则有m乙g-F=m乙a,
而m丙g-F=m丙2a,
解得,m乙:m丙=1:2。
【题目】某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)用螺旋测微器量合金丝的直径,读数如图所示,可读出合金丝的直径为 mm;
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(2)现有电源(E=4V,内阻可不计),滑动变阻器(0~50Ω),电流表(0~0.6A,内阻约为1Ω),电压表(0~3V,内阻约为3KΩ),开关和导线若干。该同学分别用电流表的两种不同接法测量合金丝的电阻,记录两组不同的数据如下:
实验一 | ||||||
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U(V) | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.20 | 2.50 | 2.80 |
电流I(A) | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.27 | 0.31 | 0.35 |
实验二 | ||||||
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U(V) | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.20 | 2.50 | 2.80 |
电流I(A) | 0.09 | 0.13 | 0.18 | 0.24 | 0.28 | 0.31 |
①由数据可知,该同学采用滑动变阻器的 接法(填“限流式”或“分压式”);
②由数据可知,利用 (填“实验一”或“实验二”)的数据计算所得结果更接近合金丝电阻的真实值。