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        1. 精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
          某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關系”實驗.圖(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得
          (1)圖(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz取紙帶上每兩個點為一個計數點A、B、C、D、E.根據紙帶可求出小車的加速度大小為    m/s2.(結果保留兩位有效數字)
          ②在“探究加速度a與質量m的關系”時,保持細砂和小桶質量不變,改變小車質量m,分別記錄小車加速度a與其質量m的數據.在分析處理時,該組同學存在兩種方案;甲同學認為應該根據實驗中測得的數據作出小車加速度a與其質量m的圖象;乙同學認為應該根據實驗中測得的數據作出小車加速度a與其質量倒數的圖象.兩位同學都按照自己的方案將實驗數據在坐標系中進行了標注,但尚未完成圖象(如下圖所示).你認為同學    (填“甲”、“乙”)的方案更合理.請繼續(xù)幫助該同學作出坐標中的圖象.
          (2)“探究加速度a與合力F的關系”時,保持小車的質量不變,改變小桶中細砂的質量,該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F的圖線如圖(c),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.
          答:   
          【答案】分析:①打點計時器的應用,打出的紙帶的分析與處理,并利用紙帶求加速度;
          ②m與a圖象的分析;
          ③實驗中摩擦力的平衡.
          解答:解:(1)①A、B、C、D、E為每兩個點取出的計數點,每一個點的時間間隔為0.02s,所以每兩個點的時間間隔為0.04s,
          由△x=at2即連續(xù)相等時間內的位移差為定值的,
          6.7-6.2=7.2-6.7=7.7-7.2=0.5mm,他們的位移差全部相等為0.5mm,即0.0005m,
          所以加速度a===0.3125m/s2,由于題目中要求保留兩位有效數字,
          所以加速度大小為0.31m/s2
          ②由牛頓第二定律F=ma可知當合力F不變時m與a成反比,在a-m圖象中應該是雙曲線,但是實驗得出的各組數據是不是落在同一條雙曲線上是不好判斷的,
          但是a-的關系是正比例函數,此時各組數據是不是落在同一條直線上是非常容易觀察的,
          所以乙同學的方案更合理.實驗得出的各組數據應該大體上落在同一條直線上.
          (2)從圖象可以看出當有了一定的拉力F時,小車的加速度仍然是零,小車沒動說明小車的合力仍然是零,即小車還受到摩擦力的作用,
          說明摩擦力還沒有平衡掉,或者是平衡摩擦力了但是平衡的還不夠,沒有完全平衡掉摩擦力,
          所以圖線不通過坐標原點的原因是實驗前該同學未平衡(或未完全平衡)摩擦力.
          故答案為:(1)①0.31;②乙;(2)實驗前該同學未平衡(或未完全平衡)摩擦力.
          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據的處理方法,及試驗條件的掌握,平衡摩擦力的方法.
          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          Ⅰ用游標卡尺測得某樣品的長度如左圖所示,其示數L=
          10.25
          10.25
          mm;用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖所示,其示數D=
          6.550
          6.550
          mm.

          Ⅱ某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關系”實驗.圖(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得.
          ①圖(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為
          1.6
          1.6
           m/s,小車的加速度大小為
          3.2
          3.2
          m/s2.(結果均保留二位有效數字)

          ②在“探究加速度a與質量m的關系”時,某同學都按照自己的方案將實驗數據在坐標系中進行了標注,但尚未完成圖象(如圖3所示).請繼續(xù)幫助該同學作出坐標系中的圖象.
          ③在“探究加速度a與合力F的關系”時,該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F的圖線如圖(c),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.答:
          實驗前未平衡摩擦力
          實驗前未平衡摩擦力

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          科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

          (2011?河北模擬)某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關系”實驗.圖(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得
          (1)圖(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz取紙帶上每兩個點為一個計數點A、B、C、D、E.根據紙帶可求出小車的加速度大小為
          0.31
          0.31
          m/s2.(結果保留兩位有效數字)
          ②在“探究加速度a與質量m的關系”時,保持細砂和小桶質量不變,改變小車質量m,分別記錄小車加速度a與其質量m的數據.在分析處理時,該組同學存在兩種方案;甲同學認為應該根據實驗中測得的數據作出小車加速度a與其質量m的圖象;乙同學認為應該根據實驗中測得的數據作出小車加速度a與其質量倒數
          1m
          的圖象.兩位同學都按照自己的方案將實驗數據在坐標系中進行了標注,但尚未完成圖象(如下圖所示).你認為同學
          (填“甲”、“乙”)的方案更合理.請繼續(xù)幫助該同學作出坐標中的圖象.
          (2)“探究加速度a與合力F的關系”時,保持小車的質量不變,改變小桶中細砂的質量,該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F的圖線如圖(c),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.
          答:
          實驗前該同學未平衡(或未完全平衡)摩擦力
          實驗前該同學未平衡(或未完全平衡)摩擦力

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關系”實驗.圖(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得.

          ①圖(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據紙帶可求出小車的加速度大小為
          3.2
          3.2
          m/s2.(結果保留二位有效數字)
          ②在“探究加速度a與質量m的關系”時,保持細砂和小桶質量不變,改變小車質量m,分別記錄小車加速度a與其質量m的數據.在分析處理數據時,該組同學產生分歧:甲同學認為應該根據實驗中測得的數據作出小車加速度a與其質量m的圖象.乙同學認為應該根據實驗中測得的數據作出小車加速度a與其質量倒數
          1m
          的圖象.你認為同學
          (填“甲”、“乙”)的方案更合理.
          ③改變所掛鉤碼的數量,多次重復測量.在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線(如圖所示).
          此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是
          C
          C
          (單選題)
          A.小車與軌道之間存在摩擦B.導軌保持了水平狀態(tài)
          C.所掛鉤碼的總質量太大D.所用小車的質量太大.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關系”實驗.圖(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得.
          ①圖(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據紙帶可求出小車的加速度大小為
          3.2
          3.2
          m/s2.(結果保留二位有效數字)

          ②由于沒有始終滿足小車的質量M遠大于鉤碼的質量m的關系,結果得到的圖象應是下圖中的
          D
          D

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          科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

          (2012?增城市模擬)(1)如圖1的裝置中,兩個相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,兩軌道上分別裝有電磁鐵C、D;調節(jié)電磁C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等.將小鐵球P、Q分別吸到電磁鐵上,然后切斷電源,使兩小鐵球以相同的初速度從軌道M、N下端口射出,實驗結果是兩小球同時到達E處,發(fā)生碰撞.現在多次增加或減小軌道M口離水平面BE的高度(即只改變P球到達水平面速度的豎直分量大。,再進行實驗的結果是:
          總是發(fā)生碰撞
          總是發(fā)生碰撞
          ,試分析回答該實驗現象說明了:②
          P水平方向的分運動是勻速直線運動
          P水平方向的分運動是勻速直線運動
          ,③
          各分運動具有獨立性
          各分運動具有獨立性

          (2)某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關系”實驗.圖(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得.
          ①圖(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為
          1.6
          1.6
           m/s,小車的加速度大小為
          3.2
          3.2
          m/s2.(結果均保留二位有效數字)
          ②在“探究加速度a與質量m的關系”時,某同學都按照自己的方案將實驗數據在坐標系中進行了標注,但尚未完成圖象(如下圖所示).請繼續(xù)幫助該同學作出坐標系中的圖象.
          ③在“探究加速度a與合力F的關系”時,該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F的圖線如圖(c),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.答:
          實驗前未平衡摩擦力
          實驗前未平衡摩擦力

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