為了“驗證牛頓運動定律”,現(xiàn)提供如圖所示的器材:A為小車,B為電火花計時器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量.請思考探究思路并回答下列問題:

(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取什么做法?_______________________________.

(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時,保持砝碼和小桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m的數(shù)據(jù)如下表:

次數(shù)

1

2

3

4

5

小車加速度a/m·s-2

0.78

0.38

0.25

0.20

0.16

小車質(zhì)量m/kg

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),用計算機繪制出am圖象如圖所示:

通過對圖象(圖甲)的觀察,可猜想在拉力F一定的情況下am的關(guān)系可能是:am-1、am-2、am-3、…,為了驗證猜想,請在圖乙中作出最能直觀反映am之間關(guān)系的圖象.

(3)

在“探究加速度與力的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖所示,該圖線不通過坐標原點,試分析圖線不通過坐標原點的原因是________________________________________________________.

答案:(1)把木板的右端(或安裝打點計時器的那端)適當墊高,以平衡摩擦力

(2)

(3)實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

解析:(1)本題考查牛頓運動定律的實驗,考查的知識點為本實驗的常規(guī)問題,在復習過程中要注重對過程和方法的理解.第(1)小題中,為了消除小車與水平木板間摩擦力的影響,需要平衡摩擦力,平衡的方法是將木板的右端適當墊高,利用重力平行于木板向下的分力(下滑力)來平衡摩擦力.第(2)小題中由題圖甲可以看出質(zhì)量m越大,加速度a越小,圖象有些類似反比例函數(shù)的圖象,猜想可能是am-1,故以m-1為橫軸、加速度a為縱軸建立坐標系畫圖.第(3)小題中,由圖象可知,當a=0時,F≠0,說明摩擦力依然存在,實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

實驗填空題

(1)在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時(裝置如圖1所示)下列說法中正確的是
BD
BD

A.平衡運動系統(tǒng)的摩擦力時,應(yīng)把裝砂的小桶通過定滑輪拴在小車上
B.連接砂桶和小車的輕繩應(yīng)和長木板保持平行
C.當改變小車或砂桶質(zhì)量時應(yīng)再次平衡摩擦力
D.小車應(yīng)靠近打點計時器,且應(yīng)先接通電源再釋放小車
(2)用圖2所示的電路,測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻.電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用一個定值電阻R0起保護作用.除電池、開關(guān)和導線外,可供使用的實驗器材還有:
(a) 電流表(量程0.6A、3A);             
(b) 電壓表(量程3V、15V)
(c) 定值電阻(阻值1Ω、額定功率5W)    
(d) 定值電阻(阻值100Ω,額定功率200W)
(e) 滑動變阻器(陰值范圍0--10Ω、額定電流2A)
(f) 滑動變阻器(阻值范圍0--100Ω、額定電流1A)
那么
①要正確完成實驗,電壓表的量程應(yīng)選擇
3
3
V,電流表的量程應(yīng)選擇
0.6
0.6
A; R0應(yīng)選擇
1
1
Ω的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是
0-10
0-10
Ω的滑動變阻器.
②誤差分析:電動勢的測量值E
真實值E;內(nèi)阻的測量值r
真實值r(選填>、<或=)
③根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)畫出的U-I圖線如圖3所示,從圖線可得出干電池的電動勢為
1.5
1.5
V,待測干電池的內(nèi)電阻為
1.0
1.0
Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

I.下列實驗中,沒有系統(tǒng)誤差的是
C
C

A.在探究a與M、F之間關(guān)系的實驗中,用沙和沙桶的重力大小代替繩子的拉力
B.在測定金屬絲的電阻率實驗中電流表外接法測量金屬絲的電阻
C.在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中用逐差法測量小車運動的加速度
D.在驗證機械能守恒實驗中,重錘減少的重力勢能等于重錘增加的動能
II.在探究“牛頓第二定律”時,某小組設(shè)計雙車位移比較法來探究加速度與力的關(guān)系.實驗裝置如圖所示,將兩個帶滑輪的長木板并排固定放置,選取兩輛完全相同的小車A和B,兩小車后的剎車線穿過尾端固定板,由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進行控制(未畫出剎車系統(tǒng)).通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大。
(1)在實驗中怎樣得到兩車加速度的比例關(guān)系?
(2)為了使繩子的拉力成為小車受到的合外力,在實驗中必須做的操作是:
①平衡摩擦力,②調(diào)節(jié)滑輪的高度使牽引小車的繩子與木板平面平行.
①平衡摩擦力,②調(diào)節(jié)滑輪的高度使牽引小車的繩子與木板平面平行.


III.現(xiàn)要測量某一待測電阻Rx的阻值,給定的器材有:
A.待測電阻Rx;阻值約為200Ω
B.電源E;電動勢約為3.0V,內(nèi)阻可忽略不計
C.電流表A1;量程為0~10mA,內(nèi)電阻r1=20Ω
D.電流表A2:量程為0~20mA,內(nèi)電阻約為8Ω
E.定值電阻R0:阻值R0=80Ω
F.單刀單擲開關(guān)S,導線若干.
(1)為了盡量準確測量電阻Rx值,請在方框內(nèi)設(shè)計實驗電路原理圖.
(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),得出測量Rx的表達式并說明各符號的含義:Rx
=
I1(R0+r1)
I2-I1
=
I1(R0+r1)
I2-I1

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科目:高中物理 來源: 題型:

以下是一些有關(guān)高中物理學實驗的描述,其中正確的是 (  )
A、在“探究勻變速直線運動”的實驗中,應(yīng)該先釋放小車,讓其運動穩(wěn)定后,再接通電源,讓打點計時器在紙上打下一系列點.在該實驗中為了減小實驗誤差,可用“逐差法”或者“v-t圖”求加速度.B、在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中得出的實驗結(jié)論是:在彈性限度內(nèi),彈力與彈簧的長度成正比.C、在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中拉橡皮筋的細繩要稍長,并且實驗時要使彈簧與木板平面平行,但兩次操作中橡皮條節(jié)點可以不到達同一位置.D、在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,平衡摩擦力時,不應(yīng)將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪拴在小車上.

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年重慶市武隆縣白馬中學高三(上)月考物理試卷(12月份)(解析版) 題型:填空題

實驗填空題

(1)在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時(裝置如圖1所示)下列說法中正確的是   
A.平衡運動系統(tǒng)的摩擦力時,應(yīng)把裝砂的小桶通過定滑輪拴在小車上
B.連接砂桶和小車的輕繩應(yīng)和長木板保持平行
C.當改變小車或砂桶質(zhì)量時應(yīng)再次平衡摩擦力
D.小車應(yīng)靠近打點計時器,且應(yīng)先接通電源再釋放小車
(2)用圖2所示的電路,測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻.電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用一個定值電阻R起保護作用.除電池、開關(guān)和導線外,可供使用的實驗器材還有:
(a) 電流表(量程0.6A、3A);             
(b) 電壓表(量程3V、15V)
(c) 定值電阻(阻值1Ω、額定功率5W)    
(d) 定值電阻(阻值100Ω,額定功率200W)
(e) 滑動變阻器(陰值范圍0--10Ω、額定電流2A)
(f) 滑動變阻器(阻值范圍0--100Ω、額定電流1A)
那么
①要正確完成實驗,電壓表的量程應(yīng)選擇    V,電流表的量程應(yīng)選擇    A; R應(yīng)選擇    Ω的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是    Ω的滑動變阻器.
②誤差分析:電動勢的測量值E    真實值E;內(nèi)阻的測量值r    真實值r(選填>、<或=)
③根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)畫出的U-I圖線如圖3所示,從圖線可得出干電池的電動勢為    V,待測干電池的內(nèi)電阻為    Ω.

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年安徽省壽縣一中高三(上)周練物理試卷(三)(解析版) 題型:解答題

I.下列實驗中,沒有系統(tǒng)誤差的是______
A.在探究a與M、F之間關(guān)系的實驗中,用沙和沙桶的重力大小代替繩子的拉力
B.在測定金屬絲的電阻率實驗中電流表外接法測量金屬絲的電阻
C.在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中用逐差法測量小車運動的加速度
D.在驗證機械能守恒實驗中,重錘減少的重力勢能等于重錘增加的動能
II.在探究“牛頓第二定律”時,某小組設(shè)計雙車位移比較法來探究加速度與力的關(guān)系.實驗裝置如圖所示,將兩個帶滑輪的長木板并排固定放置,選取兩輛完全相同的小車A和B,兩小車后的剎車線穿過尾端固定板,由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進行控制(未畫出剎車系統(tǒng)).通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大。
(1)在實驗中怎樣得到兩車加速度的比例關(guān)系?
(2)為了使繩子的拉力成為小車受到的合外力,在實驗中必須做的操作是:______

III.現(xiàn)要測量某一待測電阻Rx的阻值,給定的器材有:
A.待測電阻Rx;阻值約為200Ω
B.電源E;電動勢約為3.0V,內(nèi)阻可忽略不計
C.電流表A1;量程為0~10mA,內(nèi)電阻r1=20Ω
D.電流表A2:量程為0~20mA,內(nèi)電阻約為8Ω
E.定值電阻R:阻值R=80Ω
F.單刀單擲開關(guān)S,導線若干.
(1)為了盡量準確測量電阻Rx值,請在方框內(nèi)設(shè)計實驗電路原理圖.
(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),得出測量Rx的表達式并說明各符號的含義:Rx______.

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