右圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機)研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。
(1)在該實驗中必須采用控制變量法。平衡摩擦后,應(yīng)保持___________不變,用鉤碼所受的重力作為___________,用DIS測小車的加速度。
(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a F關(guān)系圖線(如圖所示)。
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是 ____________________。
②此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是( )
A.小車與軌道之間存在摩擦 | B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài) |
C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 | D.所用小車的質(zhì)量太大 |
(1)小車的總質(zhì)量 小車所受外力(2) 在質(zhì)量不變的條件下,加速度與外力成正比 C
解析試題分析:(1)“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機)研究加速度和力的關(guān)系”的實驗采用了控制變量法來驗證牛頓第二定律,所以應(yīng)保持小車的總質(zhì)量不變,用鉤碼所受的重力作為小車所受外力,來探究力與加速度的關(guān)系;(2)①由OA段直線,證明了a F成正比②設(shè)鉤碼的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,以小車、鉤碼整體為研究對象得:,以小車為研究對象得,聯(lián)立解得,當(dāng)時,本實驗用鉤碼的總重力代替小車的拉力,而實際上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力,小盤和砝碼的總質(zhì)量越接近于小車的質(zhì)量,誤差越大;反之小盤和砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量,實驗誤差越小,所以本實驗的選項C正確。
考點:“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗 牛頓第二定律
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
(6分)如圖為一正在測量中的多用電表表盤,用檔測量某熱敏電阻,則讀數(shù)為 ,若給這一正在測量中的熱敏電阻加熱,表盤指針將 偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”)。
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某實驗小組設(shè)計了下面的實驗電路測量電池的電動勢和內(nèi)電阻,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值R,讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U,測出多組數(shù)據(jù),利用測的數(shù)據(jù)做出如右下圖像。則電池的電動勢為 ,內(nèi)電阻為 。電動勢的測量值與真實值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)
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電火花打點計時器的電源應(yīng)是________(填“交流”或者“直流”)電源,通常的工作電壓為________,實驗室使用我國民用電時,每隔________秒打一次點,如果每5個點取一個計數(shù)點,即相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為________秒。
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(1)(5分)在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,符合要求的作法是:
A.閉合電鍵前必須檢查滑動變阻器的滑片位置使之起到保護作用
B.實驗所用滑動變阻器的阻值越大越好
C.實驗中測3組數(shù)據(jù)即可
D.在坐標(biāo)紙上描出點后,用直尺作一條直線使不在線上的點均勻分布在線的兩側(cè)
(2)(5分)實驗室新進了一批低阻值的電阻,課外活動小組的同學(xué)設(shè)計了一個實驗來測量其電阻。為了減少實驗誤差,并在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,應(yīng)從下圖的A、B、C、D四個電路中選擇_________電路來測量。
(3)(5分)某同學(xué)在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,連接的測量電路(如右圖)中有一處錯誤,連線的編號是 。
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(10分)圖甲所示是用打點計時器記錄小車運動情況的裝置,開始時小車在水平玻璃板上勻速運動,后來在薄布面上做勻減速運動,所打出的紙帶如圖乙所示(附有刻度尺).紙帶上相鄰兩點對應(yīng)的時間間隔為0.02 s.
從紙帶上記錄的點跡情況可知,A、E兩點跡之間的距離為 ,小車在玻璃板上勻速運動的速度大小為 m/s,小車在布面上運動的加速度大小為 m/s2,打點計時器打下H點時小車的速度大小為 m/s.
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(6分)如圖(甲)所示為用打點計時器記錄小車運動情況的裝置,開始時小車在水平玻璃板上勻速運動,后來在薄布面上做勻減速運動,所打出的紙帶如圖(乙)所示(附有刻度尺),紙帶上相鄰兩點對應(yīng)的時間間隔為0.02 s.
從紙帶上記錄的點跡情況可知,A、E兩點跡之間的距離為 cm,小車在玻璃板上做勻速運動的速度大小為 m/s;小車在布面上運動的加速度大小為 m/s2. (小數(shù)點后面保留2位數(shù)字)
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(8分)在探究物體的加速度與所受外力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示。
⑴當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足 時,才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力。
⑵某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________。
A.平衡摩擦力時,應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上 |
B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力 |
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源 |
D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運動的加速度可直接用公式a=求出 |
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(10分)如圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實驗裝置。用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小,在長木板上相距L= 48.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器,分別記錄小車到達(dá)A、B時的速率。
(1)實驗主要步驟如下:
①將拉力傳感器固定在小車上;
②調(diào)整長木板的傾斜角度,以平衡小車受到的摩擦力,讓小車在不受拉力作用時能在木板上
做 運動;
③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;
④接通電源后自C點(圖中未畫出)釋放小車,小車在細(xì)線拉動下運動,記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別達(dá)A、B時的速率;
⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量,重復(fù)④的操作。
(2)下表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù),是兩個速度傳感器記錄速率的平方差,則加速度的表達(dá)式a = ,請將表中第3次的實驗數(shù)據(jù)填寫完整(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
(3)由表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點并作出a~F關(guān)系圖線;
(4)對比實驗結(jié)果與理論計算得到的關(guān)系圖線(圖中已畫出理論圖線) ,造成上述偏差的原因是 。
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