16.某實驗小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系.

(1)下列做法正確的是AD
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使牽引木塊的細繩與長木板保持平行
B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時,將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C.實驗時,先放開木塊再接通打點計時器的電源
D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力,應滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量.(選填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于”)
(3)甲、乙兩同學在同一實驗室,各取一套圖1所示裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關系,分別得到圖2中甲、乙兩條直線,設甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m、m,甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ、μ,由圖2可知,m小于m,μ大于μ.(選填“大于”、“小于”或“等于”)

分析 (1)實驗要保證拉力等于小車受力的合力,要平衡摩擦力,細線與長木板平行;
(2)砝碼桶及桶內(nèi)砝碼加速下降,失重,拉力小于重力,加速度越大相差越大,故需減小加速度,即減小砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量;
(3)a-F圖象的斜率表示加速度的倒數(shù);求解出加速度與拉力F的表達式后結(jié)合圖象分析得到動摩擦因素情況.

解答 解:(1)A、調(diào)節(jié)滑輪的高度,使牽引木塊的細繩與長木板保持平行,否則拉力不會等于合力,故A正確;
B、在調(diào)節(jié)模板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時,不應懸掛“重物”,故B錯誤;  
C、打點計時器要“早來晚走”即實驗開始時先接通打點計時器的電源待其平穩(wěn)工作后再釋放木塊,而當實驗結(jié)束時應先控制木塊停下再停止打點計時器,故C錯誤; 
D、平衡摩擦力后,有mgsinθ=μmgcosθ,即μ=tanθ,與質(zhì)量無關,故通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度,故D正確;選擇AD;
(2)設砝碼與砝碼桶的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,對砝碼桶及砝碼與小車組成的系統(tǒng),由牛頓第二定律得:a=$\frac{mg}{M+m}$,
對木塊,由牛頓第二定律得:T=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$,只有當 a=$\frac{mg}{M+m}$<$\frac{mg}{M}$,只有當砝碼桶及桶的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時,即:m<<M時,小車受到的拉力近似等于砝碼及砝碼桶的重力;
(3)當沒有平衡摩擦力時有:T-f=ma,故a=$\frac{1}{m}$T-μg,即圖線斜率為$\frac{1}{m}$,縱軸截距的大小為μg.觀察圖線可知m小于m,μ大于μ
故答案為:(1)AD;(2)遠小于;(3)小于,大于.

點評 本題主要考察“驗證牛頓第二定律”的實驗,要明確實驗原理,特別是要明確系統(tǒng)誤差的來源,知道減小系統(tǒng)誤差的方法.

練習冊系列答案
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11.如圖所示,光滑斜面被分成四個長度相等的部分,即AB=BC=CD=DE,一物體由A點靜止釋放,下列結(jié)論正確的是(  )
A.物體到達各點的速率之比vB:vC:vD:vE=1:$\sqrt{2}$:$\sqrt{3}$:2
B.物體到達各點所經(jīng)歷的時間tE=2tB=$\frac{\sqrt{2}{t}_{D}}{\sqrt{3}}$
C.物體從A運動到E的全過程平均速度$\overline{v}$=vB
D.物體通過每一部分時,其速度增量vB-vA=vD-vC=vE-vD

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12.汽車以4m/s的速度在水平路面上勻速前進,緊急制動時以-2m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行,則汽車緊急制動通過的最大路程為4米.

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4.(1)某研究小組的同學為了測量某一電阻RX的阻值,甲同學先用多用電表進行粗測.使用多用電表歐姆擋時,將選擇開關置于合適的擋位后,必須先將兩表筆短接,再進行歐姆調(diào)零,使指針指在歐姆刻度的“0”處.若該同學將選擇旋鈕在“×1”位置,指針在刻度盤上停留的位置如圖甲所示,則所測量的值為18Ω.

(2)為進一步精確測量該電阻,實驗臺上擺放有以下器材:A.電流表(量程15mA,內(nèi)阻未知)
B.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻未知)
C.電阻箱(最大電阻99.99Ω)
D.電阻箱(最大電阻999.9Ω)
E.電源(電動勢3V,內(nèi)阻1Ω)
F.單刀單擲開關2只    
G.導線若干
乙同學設計的電路圖如圖乙所示,現(xiàn)按照如下實驗步驟完成實驗:
①調(diào)節(jié)電阻箱,使電阻箱有合適的阻值R1,僅閉合S1,使電流表有較大的偏轉(zhuǎn)且讀數(shù)為I;
②調(diào)節(jié)電阻箱,保持開關S1閉合,開關S2閉合,再次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2,使電流表讀數(shù)仍為I.
a.根據(jù)實驗步驟和實驗器材規(guī)格可知,電流表應選擇A,電阻箱應選擇D.(填器材前字母)
b.根據(jù)實驗步驟可知,待測電阻Rx=R2-R1(用題目所給測量數(shù)據(jù)表示).
(3)利用以上實驗電路,閉合S2調(diào)節(jié)電阻箱R,可測量出電流表的內(nèi)阻RA,丙同學通過調(diào)節(jié)電阻箱R,讀出多組R和I值,作出了$\frac{1}{I}$-R圖象如圖丙所示.若圖象中縱軸截距為1A-1,則電流表內(nèi)阻RA=2Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,一質(zhì)量M=2.0kg的長木板靜止放在光滑水平面上,在木板的右端放一質(zhì)量m=1.0kg可看作質(zhì)點的小物塊,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2.用恒力F向右拉動木板使木板在水平面上做勻加速直線運動,經(jīng)過t=1.0s后撤去該恒力,此時小物塊恰好運動到距木板右端l=1.0m處.在此后的運動中小物塊沒有從木板上掉下來.求:

(1)小物塊在加速過程中受到的摩擦力的大小和方向;
(2)作用于木板的恒力F的大。
(3)木板的長度至少是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.某實驗小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系

(1)下列做法正確的是AD
A、調(diào)節(jié)滑輪的高度,使牽引木塊的細繩與長木板保持平行
B、在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時,將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪栓在木塊上
C、實驗時,先放開木塊再接通打點計時器的電源
D、通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木塊傾斜度
(2)為使砝碼桶以及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力,應滿足的條件是砝碼桶以及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量,(選填“遠大于”,“遠小于”或“近似等于”)
(3)甲乙兩同學在同一實驗室,各取一套圖示裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關系,分別得到圖2中甲、乙兩條直線,設甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m、m,甲乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ、μ,由圖可知,m甲小于m,μ大于μ.(選填“大于”,“小于”或“等于”)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖甲所示,質(zhì)量為1kg的小物塊從傾角30°的斜劈上由靜止滑下,位移x與速度平方v2的關系如圖乙所示,斜劈在水平地面上靜止不動,g=10m/s2,下列說法正確的是(  )
A.小物塊下滑的加速度大小恒為2.5m/s2
B.小物塊受到的摩擦力大小為2.5N
C.地面與斜劈的摩擦力大小為0
D.地面對斜劈的摩擦力方向水平向左

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.在探究物體的加速度與物體所受外力、物體質(zhì)量間的關系時,采用如圖1所示的實驗裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.

(1)實驗過程中,電火花計時器在頻率為f=50Hz的交流電源上,調(diào)整定滑輪高度,使細線與長木板平行.
(2)若已平衡好摩擦,在小車做勻加速直線運動過程中繩子拉力FT=$\frac{Mmg}{M+m}$,當M與m的大小關系滿足M>>m時,才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(3)某小組同學先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下作法正確的是C.
A.平衡摩擦力時,應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時,需要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先接通打點計時器的電源,再放開小車
D.用天平測出m以及M,小車運動的加速度可直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出
(4)某小組同學保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關系時,由于他們操作不當,這組同學得到的a-F關系圖象如圖2所示,①圖線不過原點的原因是沒平衡摩擦力;②圖線上端彎曲的原因是不滿足M>>m.
(5)某小組在操作完全正確且滿足(2)中質(zhì)量關系的情況下,圖3為實驗室小車在長木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出.從紙帶上測出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.則小車加速度讀大小a=1.30m/s2(保留三位有效數(shù)字).
(6)(5)中實驗小組用所得數(shù)據(jù)探究動能定理,測得圖3紙帶計數(shù)點1、5間距離為x,該小組最終要驗證的數(shù)學表達式為mgx=$\frac{1}{200}$Mf2[(x5+x62-(x1+x22].(用m、M、f、x、x1、x2、x5、x6及重力加速度g表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

6.用如圖1所示的裝置“探究加速度與力和質(zhì)量的關系”,帶滑輪的長木板水平固定,跨過小車上定滑輪的兩根細線均處于水平.

(1)實驗時,一定要進行的操作是AB.(填步驟序號)
A.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄拉力傳感器的示數(shù)F0;
B.改變砂和砂桶質(zhì)量,打出幾條紙帶
C.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
D.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
(2)以拉力傳感器示數(shù)的二倍F(F=2F0)為橫坐標,以加速度a為縱坐標,畫出的a-F圖象如圖2所示,則可能正確的是C.
(3)某同學得到如圖3所示的紙帶.已知打點計時器電源頻率為50Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點.由此可算出小車的加速度a=5.0m/s2(保留兩位有效數(shù)字)

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同步練習冊答案