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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,如图所示,图甲为实验装置简图。(交流电的频率为50 Hz)
(1)图乙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__________m/s
2
。(保留两位有效数字)
(2)保持砂和小砂桶质量不变,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
数据如下表:
请在坐标纸中画出a-
图线,并根据图线求出a与质量倒数
之间的关系式是__________。
(3)保持小车质量不变,改变砂和小砂桶质量,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,如图所示。该图线不通过原点,其主要原因是__________。
利用实验探究“当合外力大小一定时,物体运动的加速度大小与其质量成反比”给定的器材有:倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器、米尺、天平(含砝码)、钩码等。在实验过程中不考虑摩擦,重力加速度为g,请结合下列实验步骤回答相关问题:
(1)用天平测出小车的质量为m
0
;让小车自斜面上方一固定点A
1
从静止开始下滑到斜面底端A
2
,用计时器记下所用的时间为t
0
;用米尺测出A
1
与A
2
之间的距离为s;则:小车的加速度大小a=_____________;
(2)用米尺测出A
1
相对于A
2
的高度为h
0
,则:小车所受的合外力大小F=_______________;
(3)在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量m,同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A
1
相对于A
2
的高度h,测出小车从A
1
静止开始下滑到斜面底端A
2
所需的时间t;问:质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定?答:_______________;
(4)多次改变小车与钩码的总质量进行实验,测出各次对应的m、h、t的值,以1/t
2
为纵坐标,1/m为横坐标建立坐标系,根据各组数据在坐标系中描点,如果这些点在一条过原点的直线上,则可间接说明____________________。
如图所示是某次利用气垫导轨“验证牛顿运动定律”的实验装置安装完毕后的示意图,图中A为沙桶和沙,B为定
滑轮,C为滑块及上面添加的砝码,D为纸带,E为电火花计时器,F为蓄电池,电压为6 V,G是电键,请指出图中的三处错误:
(1)___________________
_________________________________________________;
(2)____________________________________________________________________;
(3)____________________________________________________________________.
某同学为了探究物体在斜面上运动时摩
擦力与斜面倾角的关系,设
计实验装置如下图。长直木板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上.在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门
时挡光的时间.
实验步骤如下:
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;
②用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h
1
,B点到水平桌面的垂直距离h
2
;
③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t;
④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值
;
⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα;
⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出f-cosα关系曲线.
(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g):
①斜面倾角的余弦cosα=______;
②滑块通过光电门时的速度v=________;
③滑块运动时的加速度a=________;
④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=________。
(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如下图所示,读得d=________。
某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d。开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F
0
,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F
1
,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间 。
(1)木板的加速度可以用d,t表示为a=___________;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是___________(一种即可) 。
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F
1
的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是___________。
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是___________。
a.可以改变滑动摩擦力的大小
b.可以更方便地获取多组实验数据
c.可以比较精确地测出摩擦力的大小
d.可以获得更大的加速度以提高实验精度
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示,将表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。
(1)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示.根据图中数据计算的加速度a=________m/s
2
(结果保留三位有效数字)。
(2)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________。(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度L
B.木板的质量m
1
C.滑块的质量m
2
D.托盘和砝码的总质量m
3
E.滑块运动的时间t
现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器、米尺、弹簧秤,还有钩码若干。实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响,重力加速度为g),在空格中填入适当的公式。
(1)用弹簧秤测出小车的重力,除以重力加速度g得到小车的质量M;
(2)用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止,测出此时的拉力F;
(3)让小车自斜面上方一固定点A
1
从静止开始下滑到斜面底端A
2
,记下所用的时间t,用米尺测量A
1
与A
2
之间的距离s,从运动学角度得小车的加速度a=__________;
(4)已知A
1
与A
2
之间的距离s,小车的质量M,在小车中加钩码,所加钩码总质量为m,要保持小车与钩码的合外力F不变,应将A
1
相对于A
2
的高度调节为h=__________;
(5)多次增加钩码,在小车与钩码的合外力保持不变的情况下,利用(1)、(2)和(3)的测量和计算结果,可得钩码总质量m与小车从A
1
到A
2
的时间t的关系式为m=__________。
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50HZ交流电。小车的质量为m
1
,小桶及砂的质量为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.实验时应先接通打点计时器电源,再释放小车
C.本实验m
2
应远大于m
1
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作a-
图像
(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图像,可能是图中的图线_______。(选填“甲”、“乙”、“丙”)
(3)如图所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小________m/s
2
。(结果保留二位有效数字)
如图1所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中A为小车,B为装有砝码的托盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器,打点计时器接50HZ交流电。小车的质量为m
1
,托盘及砝码的质量为m
2
。
(1)下列说法正确的是_________。
A.长木板C必须保持水平
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.实验中m
2
应远小于m
1
D.作a-
图像便于行出加速度与质量关系
(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图像,可能是图2中的图线_________。(选填“甲、乙、丙”)
(3)图3为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是_________m/s
2
。(结果保留二位有效数字)
某同学设计了如图所示的装置来验证“加速度与力的关系”。把打点计时器固定在长木板上,把纸带穿过打点计时器连在小车的左端。将数字测力计固定在小车上,小车放在长木板上。在数字测力计的右侧拴有一细线,细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连,在重物的牵引下,小车在木板上加速运动,数字测力计可以直接显示细线拉力的大小。
(1)采用数显测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比___________。
A.可以不用平衡摩擦力
B.直接测量小车(包括测力计)所受的拉力, 可以减少误差
C.利用此实验装置不用测量重物的质量
D.重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量
(2)下图是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ,则小车运动的加速度a=___________m/s
2
。
(3)保持小车和数字测力计的总质量一定,改变钩码的质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.请同学们根据测量数据做出a—F图象。
(4)试分析上图中图象不过坐标原点的原因:_________________________________。
0
9292
9300
9306
9310
9316
9318
9322
9328
9330
9336
9342
9346
9348
9352
9358
9360
9366
9370
9372
9376
9378
9382
9384
9386
9387
9388
9390
9391
9392
9394
9396
9400
9402
9406
9408
9412
9418
9420
9426
9430
9432
9436
9442
9448
9450
9456
9460
9462
9468
9472
9478
9486
176998
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