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
解析试题分析:(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。
考点:本题考查了探究加速度与力、质量的关系。
(6分)某学习小组探究“合力做功和物体速度变化的关系”的实验如图,图中小车是在
一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。![]()
⑴ 除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和 电源(填“交流”或“直流”).
⑵ 实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是________。
| A.放开小车,小车能够自由下滑即可 |
| B.放开小车,小车能够匀速下滑即可 |
| C.放开拖着纸带的小车,小车能够自由下滑即可 |
| D.放开拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可 |
(10分)利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0 V,内阻约1 Ω);
电流表A1(量程0~100 mA,内阻约5 Ω);
电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω);
电阻箱R(0~999.9 Ω);
开关、导线若干。![]()
实验操作步骤如下:
| A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径; |
| B.将选用的实验器材,按照图甲连接实验电路; |
| C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大; |
| D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表满偏,然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L; |
F.断开开关,整理好器材。
①某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=________mm;
②实验中电流表应选择______(填“A1”或“A2”);
③用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R–L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
④本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果________影响(填“有”或“无”)。
某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球,他设计的实验步骤是:![]()
| A.将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点; |
| B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长; |
| C.将石块拉开一个大约α =50的角度,然后由静止释放; |
| D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期; |
F.求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据,带入公式g=(2π/T)2l求出重力加速度g。
请填空:(1)你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。(只填写相应的步骤代号即可)
(2)该同学用ON的长作l为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值____________(填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”)。
小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而改变,某同学为研究这一现象,利用下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10 Ω)、电源、小电珠、开关、导线若干来设计实验,并通过实验得到如下数据(I和U分别表示小电珠上的电流和电压):
| I/A | 0 | 0.12 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
| U/V | 0 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
(1)请在下面的方框中画出实验电路图.(2)在图中画出小电珠的I-U曲线.
(此题直接作答于答题卷处)