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某同學用如下圖所示裝置來探究物體的加速度a與物體的受力f和質量m的關系．

小車作為研究對象，車內可以加減砝碼，在小桶內裝砂，當小桶連同砂的總質量遠小于小車連同砝碼的總質量時，可以認為小車受到細線的拉力等于小桶連同砂的重力．試回答下列問題：

(1)本實驗怎樣探究a與F、m的關系？

(2)為了減小誤差，可以作何改進？

(3)實驗中，測出某條紙帶各相鄰計數點之間的距離分別為s1、s2、s3、s4，如圖下所示，為使實驗數據計算的結果更精確一些，計算加速度a的表達式為a＝________．(相鄰計數點間的時間間隔為t)

答案：
解析：

　　答案：見思路啟迪

　　思路啟迪：(1)小車同砝碼的質量、小桶連同砂的質量用天平測出，小車的加速度由打點計時器打出的紙帶測出，具體分兩步來探究a與F、m的關系：

　　①保持小車總質量不變，改變小桶內砂的質量，從而改變細線對小車的拉力，測出小車的對應加速度，作出加速度和力的關系圖線，探究加速度與力的關系．

　�、诒３中⊥昂蜕暗目傎|量不變，在小車上加減砝碼，改變小車的總質量，測出小車的對應加速度，作出加速度和質量倒數的關系圖線，探究加速度與質量的關系．

　　(2)小車受到的摩擦力，可以利用重力的分力來平衡摩擦力；不懸掛小桶，在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊木，反復移動墊木的位置，直至小車在斜面上做勻速直線運動(可以從紙帶上打的點是否均勻來判斷)，這時小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡．

　　


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?蚌埠模擬）Ⅰ．為了探究平拋運動的規律，某同學采用圖示的裝置進行實驗，他用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球松開，自由下落，由此實驗結果可以得出的結論是
平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，
平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，
若增大打擊金屬片的力度，上述結論將
仍然
仍然
（填“不”或”仍然”）成立．
Ⅱ．某實驗小組利用圖示的裝置來驗證加速度與物體質量的關系．實驗時，平衡摩擦后，將兩輛小車拉至木板尾端附近后釋放，動力系統拉著兩小車做勻加速運動，打點計時器使在紙帶上打出一列點，根據打出的紙帶求出兩小車的加速度a1、a2．

（1）若紙帶l如下圖所示，A、B、C、D為相鄰的四個記數點，每兩個記數點之間還有四個點來標出．電源頻率為50Hz．則小車1的加速度為
0.70
0.70
 m/s2（保留兩位小數）．
（2）求出a1、a2后，還需要測量的量為
鉤碼重力mg、小車質量m1、m2
鉤碼重力mg、小車質量m1、m2
（用文字和符號表示）．需要驗證的公式為
mg=m1a1+m2a2
mg=m1a1+m2a2
（用求出的量和測出的量表示）

Ⅲ．某同學要測定自來水的電阻率，他先在一根均勻的長玻璃管兩端備裝了一個電極，電極間裝滿待測的自來水．其他器材包括（如圖）：
電壓表（量程I5V．內阻約30kΩ）；
電流表（量程300μA．內阻約50Ω）；
滑動變阻器（100Ω，1A）；
電池組（電動終E=12V．內阻r=6Ω）；
開關一個、導線若干．，
他測出水柱的長度L、玻璃管的內徑d，設計電路并測出兩電極間的電壓U和電流I．下表為U和I實驗數據
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
（1）請在圖示的實物圖上畫出連線．完成該同學的電路設計．
（2）自來水電阻率的表達式為ρ=
πUd2
4ρIL
πUd2
4ρIL
（用符號投示）．

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科目：高中物理 來源：2011年安徽省蚌埠市高考物理質檢試卷（二）（解析版） 題型：解答題

Ⅰ．為了探究平拋運動的規律，某同學采用圖示的裝置進行實驗，他用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球松開，自由下落，由此實驗結果可以得出的結論是______若增大打擊金屬片的力度，上述結論將______（填“不”或”仍然”）成立．
Ⅱ．某實驗小組利用圖示的裝置來驗證加速度與物體質量的關系．實驗時，平衡摩擦后，將兩輛小車拉至木板尾端附近后釋放，動力系統拉著兩小車做勻加速運動，打點計時器使在紙帶上打出一列點，根據打出的紙帶求出兩小車的加速度a1、a2．

（1）若紙帶l如下圖所示，A、B、C、D為相鄰的四個記數點，每兩個記數點之間還有四個點來標出．電源頻率為50Hz．則小車1的加速度為______ m/s2（保留兩位小數）．
（2）求出a1、a2后，還需要測量的量為______（用文字和符號表示）．需要驗證的公式為______（用求出的量和測出的量表示）

Ⅲ．某同學要測定自來水的電阻率，他先在一根均勻的長玻璃管兩端備裝了一個電極，電極間裝滿待測的自來水．其他器材包括（如圖）：
電壓表（量程I5V．內阻約30kΩ）；
電流表（量程300μA．內阻約50Ω）；
滑動變阻器（100Ω，1A）；
電池組（電動終E=12V．內阻r=6Ω）；
開關一個、導線若干．，
他測出水柱的長度L、玻璃管的內徑d，設計電路并測出兩電極間的電壓U和電流I．下表為U和I實驗數據
U/V1.03.05.07.09.011.0
I/μA2265109155190240
（1）請在圖示的實物圖上畫出連線．完成該同學的電路設計．
（2）自來水電阻率的表達式為ρ=______（用符號投示）．

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科目：高中物理 來源：期末題 題型：實驗題

在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時（裝置如圖所示）。
（1）研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質量M的關系，某位同學設計的實驗步驟如下：
A．用天平稱出小車和小桶及內部所裝砂子的質量
B．按圖裝好實驗器材，使帶滑輪長木板右端抬起，平衡摩擦力
C．把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶
D．將打點計時器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質量
E．保持小桶及其中砂子的質量不變，增加小車上的砝碼個數，并記錄每次增加后的M值，重復上述實驗
F．分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值
G．作a-M關系圖像，并由圖像確定a、M關系
在上述步驟中，有錯誤或處理不恰當的是：
步驟______，應把____________改為____________；
步驟______，應把____________改為____________。
（2）利用上述裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗時：甲同學根據實驗數據畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖像為下圖所示中的直線Ⅰ，乙同學畫出的圖像為圖中的Ⅱ直線。直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是
[     ]
A．實驗前甲同學沒有平衡摩擦力
B．甲同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了
C．實驗前乙同學沒有平衡摩擦力
D．乙同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了

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科目：高中物理 來源： 題型：

建筑、橋梁工程中所用的金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關，還和金屬材料的橫截面積有關．人們發現對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個常數，這個常數叫做楊氏模量．用E表示，即:；某同學為探究其是否正確，根據下面提供的器材:不同粗細不同長度的同種金屬絲；不同質量的重物；螺旋測微器； 游標卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設計的實驗如圖所示．該同學取一段金屬絲水平固定在固定裝 置上，將一重物掛在金屬絲的中點，其中點發生了一個微小下移h（橫截面面積的變化可忽略 不計）。用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標卡尺測得微小下移量為h；  用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質量m(不超量程)．用游標卡尺測長度時如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對齊的那一部分），讀數是               。用以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為: E =           ．

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