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在探究加速度與力、質量的關系中,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中的砝碼的質量用M表示,盤及盤中砝碼的質量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶有打點計時器打上的點計算出.
  
(1)當M與m的質量滿足       時,才可以認為繩對小車的拉力近似等于盤中砝碼的重力.
(2)一組同學在做加速度與質量關系的實驗時,保持盤及盤中砝碼的質量一定,改變小車及車中砝碼的質量,測出相應的加速度,采用圖像法處理數據.為了比較容易確定加速度與質量M的關系,應該做       的圖像.
(3)如圖(a)為甲同學根據測量數據作出的圖像,說明實驗存在的問題是               
(4)乙、丙同學用同一裝置做實驗,畫出了各自得到的如圖(b)所示,兩個同學做實驗時哪一個物理量取值不同?                    
(1)m遠小于M  (2)  。3)平衡摩擦力不充分或者沒有平衡摩擦力
(4)小車及車中砝碼的總質量

試題分析:(1)設繩子的拉力為F.根據牛頓第二定律,以為研究對象,有:
以M為研究對象,有:
聯立以上兩式解得:,顯然要有,必有,故有,即只有時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力.
(2)根據牛頓第二定律知:當合力一定時,a與M成反比,而反比例函數圖象是曲線,而根據曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系,故不能作a-M圖象;但,故a與成正比,而正比例函數圖象是過坐標原點的一條直線,就比較容易判定自變量和因變量之間的關系,故應作圖象.
(3)從圖(a)中發現直線沒過原點,當時,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,所以該組同學實驗操作中遺漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足這個步驟.即平衡摩擦力不充分或者沒有平衡摩擦力.
(4)由圖(b)可知在拉力相同的情況下,根據可得,即圖象的斜率等于物體的質量,且.故兩人的實驗中小車及車中砝碼的總質量不同.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(14分)某研究性學習小組利用如圖1所示的實驗裝置驗證、組成的系統機械能守恒.從高處由靜止開始下落,上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數點間還有4個點(圖中未標出),計數點間的距離如圖所示.已知 、 ,則(取10m/s2

①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點計時器接到直流電源上;
C.先釋放,再接通電源打出一條紙帶;
D.測量紙帶上某些點間的距離.
E.根據測量的結果,分別計算系統減少的重力勢能和增加的動能.
其中操作不當的步驟是:                   .(填選項對應的字母).
②在紙帶上打下記數點5時的速度=      m/s(結果保留兩位有效數字);
③在打點0~5過程中系統動能的增量=    J(結果保留兩位有效數字),系統勢能的減少量=    J(結果保留兩位有效數字),由此得出的結論是                                    
④若某同學作出圖像如題6(2)圖3,寫出計算當地重力加速度的表達式            ,并計算出當地的實際重力加速度=      

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(4分)某學習小組在“研究勻變速直線運動”的實驗中,用如下圖所示的氣墊導軌裝置來測小車的加速度,由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L,窄遮光板的寬度為d,窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2,經分析討論,由于滑塊在氣墊導軌上運動時空氣阻力很小,可用上述實驗裝置來驗證機械能守恒定律,為此還需測量的物理量是      ,機械能守恒的表達式為            

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

為了測量某一彈簧的勁度系數,將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質量的砝碼.實驗測出了砝碼質量m與彈簧長度l的相應數據,其對應點已在圖上標出.(g=9.8 m/s2)

(1)作出m-L的關系圖線;
(2)彈簧的勁度系數為__________ N/m(結果保留三位有效數字).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(13分)如圖所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置。

(1)在圖示狀態下,開始做實驗,該同學有裝置和操作中的主要錯誤是①_______________________;
②______________________;③________________________;④__________________________.
(2)在驗證牛頓第二定律的實驗中,得到了如下一組實驗數據,并在圖示坐標中已畫出圖線.

①從圖中可以發現實驗操作中的問題是________________________________.
②從圖線中求出系統的質量是________________.(保留兩位有效數字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

一同學在探究彈力和彈簧伸長的關系時,將不同的鉤碼分別掛在豎直懸掛彈簧的下端,鉤碼重與相應的彈簧總長度數據如下表所示:
鉤碼重(N)
0
3
6
9
12
彈簧總長(cm)
5.0
6.2
7.4
8.6
9.8

(1)請在圖中的坐標紙上作出彈簧所受彈力F與彈簧總長L之間的關系圖線;(3分)
(2)由實驗圖線得到彈簧彈力與彈簧長度之間的關系式為                    .(3分)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

圖甲是用一主尺最小分度為1mm,游標上有20個分度的游標卡尺測量一工件的長度,結果如圖所示,可以讀出此工件的長度為___________mm;圖乙是用螺旋測微器測量某一圓筒內徑時的示數,此讀數應          mm。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學在測定勻變速直線運動的加速度時,在不同拉力下得到了A、B、C、D、…等幾種較為理想的紙帶,并在紙帶上每5個點取一個計數點,即相鄰兩計數點間的時間間隔為0.1s,將每條紙帶上的計數點都記為0、1、2、3、4、5…如圖所示。甲、乙、丙三段紙帶,分別是從三條不同紙帶上撕下的.

(1)在甲、乙、丙三段紙帶中,屬于紙帶A的是        
(2)打A紙帶時,物體的加速度大小是           m/s2.    ( 保留兩位有效數字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

用如圖甲所示的實驗裝置來驗證牛頓第二定律,為消除摩擦力的影響,實驗前必須平衡摩擦力。
(1)某同學平衡摩擦力時是這樣操作的:將小車靜止地放在水平長木板上,把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高,如圖乙,直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止。請問這位同學的操作是否正確?如果不正確,應當如何進行?答:                            。

(2)如果這位同學先如(1)中的操作,然后不斷改變對小車的拉力F,他得到M(小車質量)保持不變情況下的a-F圖線是下圖中的        (將選項代號的字母填在橫線上)。

(3)打點計時器使用的交流電頻率f=50Hz。下圖是某同學在正確操作下獲得的一條紙帶,A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出。若用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度,則其計算式:a=                。根據紙帶所提供的數據,算得小車的加速度大小為        m/s2(結果保留兩位有效數字)。

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