如圖1為某同學設計的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關系”實驗裝置簡圖,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.在實驗中認為細線對小車拉力F的大小等于砝碼和小桶的總重力,小車運動加速度a可用紙帶上的點求得.
(1)本實驗應用的實驗方法是
 

A.控制變量法          B.假設法
C.理想實驗法          D.等效替代法
(2)實驗過程中,電火花計時器應接在
 
(選填“直流”或“交流”)電源上.調(diào)整定滑輪,使
 

(3)圖2是實驗中獲取的一條紙帶的一部分,其中0、1、2、3、4是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示,打“3”計數(shù)點時小車的速度大小為
 
m/s,由紙帶求出小車的加速度的大小a=
 
 m/s2.(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(4)在“探究加速度與力的關系”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與合力F關系圖線如圖3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為
 

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分析:(1)加速度與物體質(zhì)量、物體受到的合力有關,在探究加速度與物體質(zhì)量、受力關系的實驗中,應該使用控制變量法.
(2)電火花打點計時器應使用交流電源,為了使繩子的拉力等于合力,繩子的方向應與長木板平行;
(3)根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2,可以求出加速度的大小,根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上打3點時小車的瞬時速度大。
(4)實驗時應平衡摩擦力,沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,a-F圖象在F軸上有截距;平衡摩擦力過度,在a-F圖象的a軸上有截距.
解答:解:(1)探究加速度與力的關系時,要控制小車質(zhì)量不變而改變拉力大小;
探究加速度與質(zhì)量關系時,應控制拉力不變而改變小車質(zhì)量,這種實驗方法是控制變量法.
故選:A
(2)電火花計時器應接在交流電源上.調(diào)整定滑輪高度,使細線與長木板平行.
(3)根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度得:
v3=
x3+x4
2T
=
0.024+0.0288
0.2
=0.26m/s
根據(jù)作差法得:
a=
x4+x3-x2-x1
4T2
=
0.0288+0.0240-0.0189-0.0140
0.04
=0.49m/s2
(4)由圖象可知,a-F圖象在a軸上有截距,這是由于平衡摩擦力過度造成的
故答案為:(1)A;(2)交流;細線與木板平行;(3)0.26;0.49;(4)平衡摩擦力過度.
點評:本題考查了打點計時器的應用及打出的紙帶的處理方法,有利于學生基本知識的掌握,同時也考查了學生對實驗數(shù)據(jù)的處理方法,及試驗條件的掌握,難度適中.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1是某同學設計的電容式
速度傳感器
速度傳感器
原理圖,其中上板為固定極板,下板為待測物體,在兩極板間電壓恒定的條件下,極板上所帶電量Q將隨待測物體的上下運動而變化,若Q隨時間t的變化關系為Q=
bt+a
(a、b為大于零的常數(shù)),其圖象如圖2所示,那么如圖3中反映極板間場強大小E隨t變化的圖線可能是
 ( 填①或②);如圖4中反映物體速率v隨t變化的圖線可能是
( 填③或④).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖1為某同學設計的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關系”實驗裝置簡圖,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.在實驗中細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重力,小車運動加速度a可用紙帶上的點求得.
(1)為了研究加速度跟力和質(zhì)量的關系,應該采用的研究實驗方法是
 

A.控制變量法   B.假設法
C.理想實驗法   D.圖象法
(2)關于該實驗,下列說法中不正確的
 

A.砝碼和小桶的總質(zhì)量要遠大于小車的質(zhì)量
B.為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板D的左端適當墊高
C.電火花計時器使用交流電源
D.木板D的左端被墊高后,圖中細線應保持與木板平行
(3)圖2是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖2所示.根據(jù)圖6中數(shù)據(jù)可得出表格1中空白處的數(shù)據(jù)應是
 

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表格1
計數(shù)點 1 2 3 4 5 6
瞬時速度v/( m?s-1 0.165 0.215 0.314 0.364 0.413
由紙帶求出小車的加速度a=
 
 m/s2  (加速度a保留2位有效數(shù)字)
(4)在“探究加速度與質(zhì)量的關系”時,保持砝碼和小桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別測得小車的加速度a與對應的質(zhì)量m數(shù)據(jù)如表格2.
表格2
次數(shù) 1 2 3 4 5
小車的加速度a/( m?s-2 1.25 1.00 0.80 0.50 0.40
小車的質(zhì)量m/kg 0.400 0.500 0.625 1.000 1.250
小車質(zhì)量的倒數(shù)m-1/kg-1 2.50 2.00 1.60 1.00 0.80
利用表格2中的數(shù)據(jù),在圖3所示的坐標紙中作出a與
1
m
關系的圖象.(5)上題中該小車受到的拉力F為
 
N.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖(1)是某同學設計的電容式速度傳感器原理圖,其中上板為固定極板,下板為待測物體,在兩極板間電壓恒定的條件下,極板上所帶電量Q將隨待測物體的上下運動而變化,若Q隨時間t的變化關系為Q=(a、b為大于零的常數(shù)),其圖像如圖(2)所示,那么圖(3)、圖(4)中反映極板間場強大小E和物體速率vt變化的圖線可能是     (  )

A.①和③               B.①和④

C.②和③               D.②和④

 

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年云南昆明三中滇池中學高一上學期期末考試物理試卷2(帶解析) 題型:實驗題

如圖(a)為某同學設計的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關系”實驗裝置簡圖, 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。在實驗中細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重力,小車運動加速度a可用紙帶上的點求得。

(1)關于該實驗,下列說法中正確的是_____。

A.用砝碼和小桶的總重力來表示F,會產(chǎn)生偶然誤差
B.為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板D的左端適當墊高
C.電火花計時器使用交流電源
D.砝碼和小桶的總質(zhì)量可以大于小車的質(zhì)量
(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關系”時,保持砝碼和小桶質(zhì)量不變,改 變小車質(zhì)量m,分別測得小車的加速度a與對應的質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表:利用上表數(shù)據(jù),在坐標紙中選擇合適物理量為坐標軸建立坐標系,作出直觀反映a與m關 系的圖象。
次數(shù)
1
2
3
4
5
小車的加速度a/(m·s-2)
1.25
1.00
0.80
0.50
0.40
小車的質(zhì)量m/kg
0.400
0.500
0.625
1.000
1.250
小車質(zhì)量的倒數(shù)m-1/kg-1
2.50
2.00
1.60
1.00
0.80

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