11.某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖甲所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):“探究加速度與合外力的關(guān)系”.裝置中,小車質(zhì)量為M,砂桶和砂子的總質(zhì)量為m,通過改變m來改變小車所受的合外力大小,小車的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出.現(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變,逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到多組a、F值(F為彈簧秤的示數(shù)).

(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,下列做法正確的是AC
A需平衡小車的摩擦力
B沙桶和沙的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C滑輪摩擦足夠小,繩的質(zhì)量要足夠輕
D先釋放小車,后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
(2)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖2所示的一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜直線,其中縱軸為小車的加速度大小,橫軸應(yīng)為D;
A.$\frac{1}{M}$   B.$\frac{1}{m}$  C.mg  D.F
(3)當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí),圖線C(填選項(xiàng)前的字母)
A.逐漸偏向縱軸 B.逐漸偏向橫軸  C.仍保持原方向不變
(4)圖3為上述實(shí)驗(yàn)中打下的一條紙帶,A點(diǎn)為小車剛釋放時(shí)打下的起始點(diǎn),每?jī)牲c(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出,測(cè)得 AB=2.0cm、AC=8.0cm、AE=32.0cm,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為 50Hz,則小車的加速度4m/s2

分析 (1)實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力,實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源,然后釋放小車,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題.
(2)應(yīng)用牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式,然后分析答題.
(3)根據(jù)小車受力情況,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析答題.
(4)應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=at2可以求出加速度的大。

解答 解:(1)A、實(shí)驗(yàn)前需要配合摩擦力,使小車受到的合力等于繩子的拉力,故A正確;
B、小車受到的拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出,沙桶和沙的總質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,故B錯(cuò)誤;
C、滑輪的摩擦和繩子的質(zhì)量會(huì)影響示數(shù),所以要求滑輪摩擦足夠小,繩的質(zhì)量足夠輕,減小實(shí)驗(yàn)誤差,故C正確;
D、應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再釋放小車,故D錯(cuò)誤.故選AC.
(2)探究加速度與合外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)要控制小車質(zhì)量M不變,由牛頓第二定律得:a=$\frac{1}{M}$F,M一定時(shí)a與F成正比,應(yīng)作出a-F圖象,故選D;
(3)因?yàn)閺椈沙又苯訙y(cè)出了拉力大小,與沙桶和沙的總質(zhì)量無關(guān),當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大時(shí)a較大,小車受到的拉力不受砂和砂桶質(zhì)量的影響,a-F圖象仍保持原方向不變,仍然是一條直線,故選C;
(4)每?jī)牲c(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔:t=0.02×5=0.1s,
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2可知,加速度:a=$\frac{CE-AC}{(2t)^{2}}$=$\frac{0.320-0.08-0.08}{(2×0.1)^{2}}$=4m/s2;
故答案為:(1)AC;(2)D;(3)C;(4)4.

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),能利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力,在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用,提高解決問題能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.某物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖所示,根據(jù)圖象可知(  )
A.0~2 s內(nèi)的加速度為1 m/s2
B.0~5 s內(nèi)的位移為8 m
C.第1 s末與第3 s末的速度方向相同
D.第1 s末與第4.5 s末加速度方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.某同學(xué)用圖示的裝置來驗(yàn)證加速度和質(zhì)量成反比,在自制的雙層架子上固定平板玻璃,架子放在水平桌面上,連接小車的細(xì)繩跨過定滑輪與小桶相連,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在兩個(gè)小桶中裝入適量細(xì)砂,并使兩桶質(zhì)量(含沙子)相同
②兩車緊靠架子左邊的擋板,在乙車上放一個(gè)砝碼,同時(shí)釋放兩車,當(dāng)車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,用手機(jī)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行拍照,在照片上,通過裝置上的刻度尺,測(cè)出甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)的距離s1,s2,
③在乙車上逐漸增加砝碼個(gè)數(shù),重復(fù)步驟②
(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是通過驗(yàn)證小車發(fā)生的位移與小車的質(zhì)量成反比,來驗(yàn)證合外力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比;
(2)實(shí)驗(yàn)前,該同學(xué)將裝置的左端適當(dāng)墊高了一些,目的是平衡摩擦力,實(shí)驗(yàn)過程中乙車(填“甲”或“乙”)受到的拉力更接近沙桶(含沙子)的重力.
(3)若該同學(xué)以$\frac{{s}_{1}}{{s}_{2}}$為橫坐標(biāo),以乙車(含砝碼)的質(zhì)量m為縱坐標(biāo),作出的圖線是直線,該直線的斜率為甲車的質(zhì)量(填“甲車”、“乙車”(含砝碼)或“沙桶”(含沙子)).

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.某實(shí)驗(yàn)小組在探究“加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源的頻率是50Hz,具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.按圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;
B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng);
C.取下細(xì)繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;
D.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;
E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量,重復(fù)B~D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度.

回答以下問題:
(1)按上述方案做實(shí)驗(yàn)不要求(填“要求”或“不要求”)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量.
(2)實(shí)驗(yàn)打出的其中一條紙帶如圖乙所示,由該紙帶可測(cè)得小車的加速度是1.44m/s2
(3)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中采集的數(shù)據(jù)畫出了a-F圖象(a表示小車的加速度,F(xiàn)表示砝碼盤中砝碼的總重量),如圖丙所示,造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是未考慮砝碼盤的重力,從該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是砝碼盤的重力.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.如圖,為測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物塊的加速度,將寬度為d的擋光片固定在物體上,測(cè)得二光電門之間距離為s.
①當(dāng)滑塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),測(cè)得擋光片先后經(jīng)過兩個(gè)光電門的時(shí)間為△t1、△t2,則小車的加速度a=$\frac{uesgsco_{\;}^{2}}{2s}(\frac{1}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{1}{△{t}_{1}^{2}})$
②為減小實(shí)驗(yàn)誤差,可采取的方法是…BC
A.增大兩擋光片寬度d 
B.適當(dāng)減小兩擋光片寬度d
C.增大兩光電門之間的距離s 
D.減小兩光電門之間的距離s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,小球在豎直向下的力F作用下,將豎直輕彈簧壓縮,小球靜止.現(xiàn)若將力F撤去,小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧,則此過程中下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.小球的速度先增大后減小B.小球離開彈簧時(shí)速度最大
C.小球速度最大時(shí)加速度為零D.小球加速度先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)”時(shí),采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案.操作如下:
(1)平衡摩擦力時(shí),若所有的操作均正確,打出的紙帶如圖乙所示,應(yīng)增大(填“減小”或“增大”)木板的傾角,反復(fù)調(diào)節(jié),直到紙帶上打出的點(diǎn)跡間距相等為止.
(2)已知小車質(zhì)量為M,盤和砝碼的總質(zhì)量為m,要使細(xì)線的拉力近似等于盤和砝碼和總重力,應(yīng)該滿足的條件是m遠(yuǎn)小于M(填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“等于”).

(3)圖丙為小車質(zhì)量一定時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的小車加速度a與盤和砝碼的總質(zhì)量m之間的實(shí)驗(yàn)關(guān)系圖象.若牛頓第二定律成立,則小車的質(zhì)量M=0.08kg.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.圖中MN是由一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線.一個(gè)帶正電的粒子+q飛入電場(chǎng)后,只受電場(chǎng)力的作用下沿一條曲線(圖中虛線)運(yùn)動(dòng),a、b是該曲線上的兩點(diǎn),則(  )
A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度Ea小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度Eb
B.a點(diǎn)的電勢(shì)Ua低于b點(diǎn)的電勢(shì)Ub
C.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能Eka小于在b點(diǎn)的動(dòng)能Ekb
D.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能Epa低于在b點(diǎn)的電勢(shì)能Epb

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.一個(gè)電子以速度v0從A點(diǎn)射入電場(chǎng),從B點(diǎn)射出,電場(chǎng)的等勢(shì)面和電子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面彼此平行等間距.則電子從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中加速度大小的變化情況是先不變,后變小,電子電勢(shì)能的變化量△Ep=90eV.

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同步練習(xí)冊(cè)答案