（6分）實驗中用圖甲所示的裝置探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，通過改變小托盤和砝碼總質(zhì)量m來改變小車受到的合外力，通過加減小車中的砝碼來改變小車總質(zhì)量M.打點(diǎn)計時器所用交流電的頻率為50Hz.

圖乙為實驗中得到的一條紙帶中的一部分，取0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)未畫出.從紙帶上測出 x1＝3.20cm，x2＝4.74cm，x3＝6.30cm， x4＝7.85cm，x5＝9.41cm，x6＝10.96cm.

（1）由上述數(shù)據(jù)計算出小車運(yùn)動的加速度大小為      m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.

（2）本實驗的目的是為研究加速度、質(zhì)量、合外力三個物理量之間的關(guān)系，故實驗中應(yīng)采用的實驗研究方法是                         .

（3）若在研究加速度與力的關(guān)系時得到了如圖丙所示的圖像，則該圖像不過原點(diǎn)原因是       .

 

 

【答案】

（1）1.55 （2分）  （2）控制變量法  （2分）   （3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有，減小實驗誤差，不要只取，這樣計算誤差大，把六組數(shù)據(jù)都用上，但也不能取最后計算加速度的平均值，那樣最后只用了第一個數(shù)據(jù)和最后一個數(shù)據(jù)，起不到減小誤差的效果。我們使用，最后取加速度的平均值即

（2）為研究加速度、質(zhì)量、合外力三個物理量之間的關(guān)系，先控制質(zhì)量不變，研究加速度和合外力的關(guān)系，然后再控制合外力不變，研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系，此為控制變量法

（3）觀察丙圖發(fā)現(xiàn)當(dāng)繩子拉力大于0時，小車加速度仍等于0，根據(jù)牛頓第二定律合外力等于0，即除拉力外還有別的力與拉力平衡，即摩擦力，或者沒有平衡摩擦力或者摩擦力平衡的不夠。

考點(diǎn)：探究加速度、質(zhì)量、合外力關(guān)系的實驗設(shè)計和分析

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?重慶一模）（1）某實驗小組在做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗時，有如下操作步驟：
A．在鐵架臺上水平固定好打點(diǎn)計時器，將連有重物的紙帶豎直穿過限位孔用手提住，讓手盡量靠近打點(diǎn)計時器；
B．松開紙帶，趕緊接通電源，開始打點(diǎn)，隨后從重物上取下紙帶；
C．挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，在紙帶上選取相隔較遠(yuǎn)的兩個點(diǎn)a、b作為驗證的兩個狀態(tài)，測出這兩個點(diǎn)之間的距離就是這兩個狀態(tài)之間重物下落的高度h；
D．以a作為連續(xù)三個測量點(diǎn)的中間點(diǎn)，測算出該三點(diǎn)中首尾兩點(diǎn)之間的平均速度就是a點(diǎn)的瞬時速度va，用同樣的方法，測出b點(diǎn)的瞬時速度vb；
E．計算上述兩個狀態(tài)之間重物動能的增加量
1
2
mvb2-
1
2
mva2，計算重物重力勢能的減少量mgh，比較它們的大小是否相等．
該實驗小組在上述實驗步驟中有兩個錯誤的操作，其錯誤的步驟和錯誤是：
①
步驟A錯誤．手應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離打點(diǎn)計時器
步驟A錯誤．手應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離打點(diǎn)計時器
；②
步驟B錯誤．應(yīng)該先接通電源，再松開紙帶
步驟B錯誤．應(yīng)該先接通電源，再松開紙帶
．
（2）下面是該小組按正確操作時的情況記錄：已知打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為50Hz，重力加速度近似取g=10.00m/s2，從實驗獲得的紙帶中選取一條點(diǎn)跡清楚且符合要求的紙帶（如圖），若把第一點(diǎn)記作O，另選擇連續(xù)的三個點(diǎn)B、C、D作為測量的點(diǎn)，經(jīng)測量B、C、D點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為70.18cm，77.00cm，85.18cm．若重物質(zhì)量為1kg，由此可知重物在紙帶打擊O點(diǎn)到打擊C點(diǎn)的運(yùn)動過程中，重力勢能的減小量為
7.70
7.70
J；動能的增加量是
7.03
7.03
J．除了考慮g的取值帶來的影響以外，你認(rèn)為導(dǎo)致實驗誤差的主要原因是
重物和紙帶克服阻力做功消耗了機(jī)械能
重物和紙帶克服阻力做功消耗了機(jī)械能
．

（3）某同學(xué)在做《自來水電阻率的測定》課題時，在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，其間充滿待測的自來水，然后用如圖甲所示電路進(jìn)行測量．
該同學(xué)選用器材如下：
電壓表（量程15V，內(nèi)阻約90kΩ）、電流表（量程300μA，內(nèi)阻約50Ω）、滑動變阻器（100Ω，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．
實驗中測量情況如下：
安裝前他用圖乙（a）的游標(biāo)卡尺測玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙（b）所示．測得兩電極相距L=0.314m．實驗中測得包括0在內(nèi)的9組電流I、電壓U的值，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖丙．
根據(jù)以上材料回答下面的問題：
①測量玻璃管內(nèi)徑時，應(yīng)將圖乙（a）游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的
A
A
與玻璃管內(nèi)壁接觸；玻璃管的內(nèi)徑d=
30.75
30.75
mm．
②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知該同學(xué)測得水柱的電阻R=
1.0×105Ω
1.0×105Ω
Ω（保留兩位有效數(shù)字）；請用水柱電阻R、玻璃管內(nèi)徑d、水柱長度L表示自來水的電阻率ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
．
③根據(jù)測得水柱電阻值可知實驗中電路設(shè)計的不妥之處是
電流表不應(yīng)該采用外接（或電流表應(yīng)該采用內(nèi)接）
電流表不應(yīng)該采用外接（或電流表應(yīng)該采用內(nèi)接）
，請在答卷的虛線框中畫出改進(jìn)后的電路圖．（電路圖中用Rx表示自來水的電阻）

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)在做《自來水電阻率的測定》課題時，在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，其間充滿待測的自來水，然后用如圖甲所示電路進(jìn)行測量。

該同學(xué)選用器材如下：

電壓表(量程15V，內(nèi)阻約90)、電流表(量程300μA，內(nèi)阻約50)、滑動變阻器(100，1A)、電池組(電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6)、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。

實驗中測量情況如下：

安裝前他用圖乙(a)的游標(biāo)卡尺測玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙(b)所示.測得兩電極相距L=0.314m.實驗中測得包括0在內(nèi)的9組電流I、電壓U的值，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖丙。

根據(jù)以上材料回答下面的問題：

①測量玻璃管內(nèi)徑時，應(yīng)將圖乙(a)游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的      與玻璃管內(nèi)壁接觸；玻璃管的內(nèi)徑=          mm。

②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知該同學(xué)測得水柱的電阻R=______ (保留兩位有效數(shù)字)；請用水柱電阻R、玻璃管內(nèi)徑d、水柱長度L表示自來水的電阻率=          。

③根據(jù)測得水柱電阻值可知實驗中電路設(shè)計的不妥之處是                       ，請在答卷的虛線框中畫出改進(jìn)后的電路圖。(電路圖中用Rx表示自來水的電阻)

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科目：高中物理 來源：2011年重慶市七區(qū)聯(lián)考高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

（1）某實驗小組在做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗時，有如下操作步驟：
A．在鐵架臺上水平固定好打點(diǎn)計時器，將連有重物的紙帶豎直穿過限位孔用手提住，讓手盡量靠近打點(diǎn)計時器；
B．松開紙帶，趕緊接通電源，開始打點(diǎn)，隨后從重物上取下紙帶；
C．挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，在紙帶上選取相隔較遠(yuǎn)的兩個點(diǎn)a、b作為驗證的兩個狀態(tài)，測出這兩個點(diǎn)之間的距離就是這兩個狀態(tài)之間重物下落的高度h；
D．以a作為連續(xù)三個測量點(diǎn)的中間點(diǎn)，測算出該三點(diǎn)中首尾兩點(diǎn)之間的平均速度就是a點(diǎn)的瞬時速度va，用同樣的方法，測出b點(diǎn)的瞬時速度vb；
E．計算上述兩個狀態(tài)之間重物動能的增加量mvb2-mva2，計算重物重力勢能的減少量mgh，比較它們的大小是否相等．
該實驗小組在上述實驗步驟中有兩個錯誤的操作，其錯誤的步驟和錯誤是：
①______；②______．
（2）下面是該小組按正確操作時的情況記錄：已知打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為50Hz，重力加速度近似取g=10.00m/s2，從實驗獲得的紙帶中選取一條點(diǎn)跡清楚且符合要求的紙帶（如圖），若把第一點(diǎn)記作O，另選擇連續(xù)的三個點(diǎn)B、C、D作為測量的點(diǎn)，經(jīng)測量B、C、D點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為70.18cm，77.00cm，85.18cm．若重物質(zhì)量為1kg，由此可知重物在紙帶打擊O點(diǎn)到打擊C點(diǎn)的運(yùn)動過程中，重力勢能的減小量為______J；動能的增加量是______J．除了考慮g的取值帶來的影響以外，你認(rèn)為導(dǎo)致實驗誤差的主要原因是______．

（3）某同學(xué)在做《自來水電阻率的測定》課題時，在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，其間充滿待測的自來水，然后用如圖甲所示電路進(jìn)行測量．
該同學(xué)選用器材如下：
電壓表（量程15V，內(nèi)阻約90kΩ）、電流表（量程300μA，內(nèi)阻約50Ω）、滑動變阻器（100Ω，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．
實驗中測量情況如下：
安裝前他用圖乙（a）的游標(biāo)卡尺測玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙（b）所示．測得兩電極相距L=0.314m．實驗中測得包括0在內(nèi)的9組電流I、電壓U的值，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖丙．
根據(jù)以上材料回答下面的問題：
①測量玻璃管內(nèi)徑時，應(yīng)將圖乙（a）游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的______與玻璃管內(nèi)壁接觸；玻璃管的內(nèi)徑d=______mm．
②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知該同學(xué)測得水柱的電阻R=______Ω（保留兩位有效數(shù)字）；請用水柱電阻R、玻璃管內(nèi)徑d、水柱長度L表示自來水的電阻率ρ=______．
③根據(jù)測得水柱電阻值可知實驗中電路設(shè)計的不妥之處是______，請在答卷的虛線框中畫出改進(jìn)后的電路圖．（電路圖中用Rx表示自來水的電阻）

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