如圖甲所示是某同學(xué)探究小車加速度與力關(guān)系的實驗裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，小車前端裝有拉力傳感器可測出細線拉力大小，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）用游標卡尺測出遮光條的寬度d；實驗時將小車從圖示A由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t，則小車到達B點時的速度大小v=
d
△t
d
△t
；用刻度尺標出A、B兩點間的距離L，則小車的加速度大小a=
d2
2L(△t)2
d2
2L(△t)2
（用所測得的物理量表示）．
（2）某同學(xué)測得拉力傳感器的示數(shù)F和小車的加速的a的數(shù)據(jù)如下表示：
F/N 0.20 0.31 0.40 0.49 0.60
a/m?s-2 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖乙所示的坐標中作出a-F圖象．
（3）由圖象可得到小車總質(zhì)量（包括傳感器）為
1.0
1.0
kg（保留兩位有效數(shù)字），分析圖象不過原點的原因是
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
．
分析：（1）遮光板通過光電門的時間很短，可以用對應(yīng)時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度；根據(jù)速度位移關(guān)系公式v2=2as列式求解；
（2）通過描點法作出變量之間的圖象關(guān)系，結(jié)合物理規(guī)律分析圖線不過原點的原因．
解答：解：（1）由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度，故
小車到達B點時的速度v=
d
△t

根據(jù)速度位移關(guān)系公式v2=2as，有
a=
v2
2s
=
d2
2L(△t)2

（2）如圖：

（3）小車和砝碼的總質(zhì)量M=
△F
△a
=1.0kg
從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消．該同學(xué)實驗操作中未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
故答案為：（1）
d
△t
；
d2
2L(△t)2
；（2）如圖所示；（3）1.0；未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
點評：解決本題的關(guān)鍵掌握描點作圖的方法，知道a-F圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：2013年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試理科綜合能力測試物理（天津卷帶解析） 題型：問答題

（1）“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛(wèi)星相繼完成了對月球的環(huán)月飛行，標志著我國探月工程的第一階段已經(jīng)完成。設(shè)“嫦娥二號”衛(wèi)星環(huán)繞月球的運動為勻速圓周運動，它距月球表面的高度為h，已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，引力常量為G，則衛(wèi)星繞月球運動的向心加速度a=      ，線速度v=       。
（2）某實驗小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

①下列做法正確的是                ，（填字母代號）
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(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量                  木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。（填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于“）
③甲、乙兩同學(xué)在同一實驗室，各取一套圖示的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(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線。設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲        m乙，μ甲      μ乙。（填“大于”、“小于”或“等于”）

（3）要測繪一個標有“3V  0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：
電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）；
電流表（量程為0250mA，內(nèi)阻約5Ω）；
電壓表（量程為03V，內(nèi)阻約3kΩ）；
電鍵一個、導(dǎo)線若干。
①實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的      （填字母代號）。
A.滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）
B.滑動變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）
②實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖            （填字母代號）。

③實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是                  W。

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科目：高中物理 來源：2013年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試理科綜合能力測試物理（天津卷解析版） 題型：簡答題

（1）“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛(wèi)星相繼完成了對月球的環(huán)月飛行，標志著我國探月工程的第一階段已經(jīng)完成。設(shè)“嫦娥二號”衛(wèi)星環(huán)繞月球的運動為勻速圓周運動，它距月球表面的高度為h，已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，引力常量為G，則衛(wèi)星繞月球運動的向心加速度a=      ，線速度v=       。

（2）某實驗小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

①下列做法正確的是                ，（填字母代號）

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(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量                  木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。（填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于“）

③甲、乙兩同學(xué)在同一實驗室，各取一套圖示的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(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線。設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲        m乙，μ甲      μ乙。（填“大于”、“小于”或“等于”）

（3）要測繪一個標有“3V  0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：

電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）；

電流表（量程為0250mA，內(nèi)阻約5Ω）；

電壓表（量程為03V，內(nèi)阻約3kΩ）；

電鍵一個、導(dǎo)線若干。

①實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的      （填字母代號）。

A.滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）

B.滑動變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）

②實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖            （填字母代號）。

③實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是                  W。

 

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科目：高中物理 來源：安徽省期末題 題型：實驗題

某同學(xué)甲到實驗室做“探知電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗桌上還有一個定值電阻R0。他設(shè)計如圖所示的電路來測量R0的阻值，實驗時用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù)，并將滑動變阻器的滑片P移動到不同位置時，記錄U1、U2、I的一系列值。
（1）他在同一坐標分別作出U1－I、U2－I圖線，則所作的直線斜率較大的是______________；
（2）定值電阻R0的計算表達式是：R0=______________（用測得的物理量表示），若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤，實驗中測得R0值______________（填“大于”“等于”或“小于”）實際值；
（3）同學(xué)乙說：“在甲學(xué)所用的實驗器材中，如果知道電流表的內(nèi)阻rA，就能少用一個電壓表測出電動勢、內(nèi)阻以及R0的值。請你在虛線框中畫出乙同學(xué)設(shè)想的電路圖，并寫出簡單實驗步驟和E、rA、R0三個物理量的計算式。

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