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如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
①实验主要步骤如下:
a.将拉力传感器固定在小车上;
b.平衡摩擦力,让小车能在长木板上做______运动;
c.把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与沙桶相连;
d.接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速度率v
A
、v
B
;
e.改变沙桶的质量,重复d的操作.
②下表中
次数
F(N)
v
B
2
-
v
2A
(
m
2
/
s
2
)
a(m/s
2
)
1
0.60
0.77
0.80
2
1.26
1.61
1.68
3
1.84
2.34
4
3.62
4.65
4.84
5
4.28
5.49
5.72
记录了实验测得的几组数据,
v
2B
-
v
2A
是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=______,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效
数字).
现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺.
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①小车自斜面上方一固定点A
1
从静止开始下滑至斜面底端A
2
,记下所用的时间t
②用米尺测量A
1
与A
2
之间的距离s,则小车的加速度a=______.
③用米尺A
1
相对于A
2
的高h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=______.④改变______,重复上述测量.
⑤以h为横坐标,
1
t
2
为纵坐标,根据实验数据作用作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑.测量此时A
1
点相对于斜面底端A
2
的高度h
o
.②进行(1)中的各项淐.
③计算与作图时用(h-h
o
)代替h.
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动.
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关.
其中合理的意见是______.
如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和质量的关系”的实验装置.
(1)在该实验中采用控制变量法,应保持______不变,用DIS测小车的加速度,小车上安装的是位移传感器的______部分.
(2)(单选题)改变小车的总质量M,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-QUOTE 关系图线如图所示.此图线的cd段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
(A)小车与轨道之间的摩擦力越来越大
(B)导轨处于水平状态
(C)所挂钩码的质量太小
(D)所用小车的总质量太小.
某学习小组用如图1所示装置探究“加速度和力的关系”.
该小组已经测量了两个光电门间的距离为L,遮光条的宽度为d,遮光条通过两个光电门的时间分别为t
1
、t
2
,则:
(1)小车的实际加速度可以表示为______(用题中所给物理量表示)
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出a-F关系的点迹(如图2所示).经过分析,发现这些点迹存在一些问题,产生的主要原因可能是______
A.轨道与水平方向夹角太大
B.轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力
C.所挂钩码的总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势
D.所用小车的质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势
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L
1
=3.07cm,L
2
=12.38cm,L
3
=27.87cm,L
4
=49.62cm.则打C点时小车的速度为______m/s,小车的加速度是______m/s
2
.(计算结果均保留三位有效数字)
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时:
(1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是______;
(2)小薇同学的实验方案如图1所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:a.______;b.______.
(3)小薇同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:a.利用公式
a=
2s
t
2
计算;b.根据
a=
△s
T
2
利用逐差法计算.两种方案中,你认为选择方案______比较合理,而另一种方案不合理的理由是______.
(4)下表是小薇同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在图2坐标系中做出a-F图象;
小车质量:M=0.500kg,g=9.8m/s
2
物理量 次数
1
2
3
4
5
6
m
砂
(kg)
0.010
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
F(N)
0.098
0.196
0.294
0.392
0.490
0.588
a(m/s
2
)
0.196
0.390
0.718
0.784
0.990
1.176
(5)针对小薇同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于小薇同学的设计或处理方法:______.
在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中,某小组设计呢如图所示的实验装置.图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过定滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使小车同时开始运动,然后同时停止.
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使______;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量______小车的质量(选填“远大于”、“远小于”、“等于”).
(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为______.
如图1所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:
①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做______运动.
②连接细绳及托盘,放人砝码,通过实验得到图2所示的纸带.纸带上0为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△E
k
,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).
O-B
O-C
O-D
O-E
O-F
W/J
0.0432
0.0572
0.0734
0.0915
______
△E
k
/J
0.0430
0.0570
0.0734
0.0907
______
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=△E
k
,与理论推导结果一致.
③实验前已测得托盘质量为7.7×10
-3
kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为______kg(g取9.8m/s
2
,结果保留至小数点后第三位).
如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小桶,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50H
Z
交流电.小车的质量为m
1
,小桶(及砝码)的质量为m
2
.
(1)下列说法正确的是______.
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验m
2
应远大于m
1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-
1
m
1
图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象,可能是图中的图线______.(选填“甲”、“乙”、“丙”)
用力将一铅球水平向一玩具车击去,玩具车很快运动起来,于是有人设想,用同样的力向地球击去,地球应该也会产生加速度运动起来的,可是这个力却没有起作用,你认为下列说法正确的是
[ ]
A.这个现象说明在作用力一定的情况下,加速度与质量很可能成反比
B.地球质量太大,这点力根本无法改变它的运动状态
C.这个现象说明在作用力一定的情况下,加速度与质量很可能成正比
D.因为地球对铅球也有力的作用,故不会改变地球的运动状态
0
9281
9289
9295
9299
9305
9307
9311
9317
9319
9325
9331
9335
9337
9341
9347
9349
9355
9359
9361
9365
9367
9371
9373
9375
9376
9377
9379
9380
9381
9383
9385
9389
9391
9395
9397
9401
9407
9409
9415
9419
9421
9425
9431
9437
9439
9445
9449
9451
9457
9461
9467
9475
176998
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