13.某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg.实验步骤如下:

(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.
(3)对应于不同的n的a值见下表.n=2时的s-t图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表.
n12345
a/m•s-20.200.580.781.00
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图象.从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.
(5)利用a-n图象求得小车(空载)的质量为0.45kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8m•s-2).
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是BC(填入正确选项前的标号)
A.a-n图线不再是直线
B.a-n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a-n图线仍是直线,但该直线的斜率变大.
12.甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验装置如图1所示.

①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响,他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能自由做匀速直线运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m远小于小车的质量M.(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)
接下来,甲同学研究,在保持小车质量不变的条件下,其加速度与其受到牵引力的关系;乙同学研究,在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=0.343m/s2.(结果保留三位有效数字)
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a-$\frac{1}{M}$图线后,发现:当 $\frac{1}{M}$较大时,图线发生弯曲.于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.那么,该同学的修正方案可能是A
A.改画a与$\frac{1}{M+m}$的关系图线
B.改画a与(M+m)的关系图线
C.改画a与$\frac{m}{M}$的关系图线
D.改画a与$\frac{1}{(M+m)^{2}}$的关系图线.
11.为了探究物体的加速度与质量的关系时,某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置.装置中有电磁打点 计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码(总质量用M表示)、砂和砂捅(总质量用m表示)、刻度尺等,请回答下列问题:

(1)为了完成本实验,下列实验器材中必不可少的是CD.
A.低压直流电源      B.秒表     C.天平(附砝码)    D.低压交流电源
(2)实验误差由偶然误差和系统误差,本实验中纸带与打点计时器、小车与长木板之间的摩擦和阻力对实验的影响属于系统误差.为了使实验结果更贴近结论,应尽量地减少摩擦阻力的影响,即按如图的方式将长木板的一端适当垫高,以平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,取下沙桶并将纸带穿过打点计时器,使小车带动纸带在长木板上做匀速直线运动.
(3)探究小车的加速度与其质量的关系时,可以通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量.在完成本实验时,为了使沙桶的总重力近似地等于小车的牵引力,则沙桶的总质量与小车的总质量的关系应满足M>>m.
(4)该实验小组的同学在某次测量时,得到了如图所示的纸带,其中0、1、2为相邻的三个计数点,且相邻两计数点的打点频率为f,0、1两点间的距离用x1表示.1、2两点间的距离用x2表示,则该小车加速度的表达式a=(x2-x1)f2m/s2.如果f=10Hz,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则加速度的值应为a=0.56m/s2(保留两位小数)
(5 )在完成以上操作后,将得到的数据用图象进行处理,则小车的加速度的倒数$\frac{1}{a}$关于小车的质量M的函数图象符合实际情况的是C.
10.某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验.如图1所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.

(1)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图2所示,则d=1.415 cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t,则小车经过光电门时的速度为$\frac{d}{△t}$(用字母表示).
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为m<<M;
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出v2-m(选填“v-1-m”或“v2-m”)图象;
(4)有关本实验的下列说法,正确的是D.
A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动,此时细线对重物的拉力和摩擦力恰好平衡
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,当每次改变重物的质量时,都需要重新调节木板的倾角
C.如果在实验过程中,木板始终保持水平,那么该同学在(3)中作出的图象将不是一条直线了
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,这是用小车受到的重力沿斜面方向的分力平衡了小车受到的摩擦力的结果.
 0  133494  133502  133508  133512  133518  133520  133524  133530  133532  133538  133544  133548  133550  133554  133560  133562  133568  133572  133574  133578  133580  133584  133586  133588  133589  133590  133592  133593  133594  133596  133598  133602  133604  133608  133610  133614  133620  133622  133628  133632  133634  133638  133644  133650  133652  133658  133662  133664  133670  133674  133680  133688  176998 

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