图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的质量为 m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是(____)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是(____)
A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(3)下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:SAB=2.00cm、SBC=4.00 cm、SCD=6.00 cm、SDE=8.00 cm、SEF=10.00 cm、SFG=12.00 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a=______m/s2。
高二物理实验题中等难度题
图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的质量为 m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是(____)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是(____)
A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(3)下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:SAB=2.00cm、SBC=4.00 cm、SCD=6.00 cm、SDE=8.00 cm、SEF=10.00 cm、SFG=12.00 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a=______m/s2。
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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,实验装置示意图如图所示.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要将带有定滑轮的木板_____(选填“A”或“B”)端适当垫高,使小车在________(选填“挂”或“不挂”)砂桶时做匀速直线运动.
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是________.
A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(3)下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:xAB=4.22 cm、xBC=4.65 cm、xCD=5.08 cm、xDE=5.49 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则打C点时小车的速度v=________m/s.(结果保留2位有效数字)
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甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示。
①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到 的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做____________运动。另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m 小车的质量M。(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系。
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。下图是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度a= m/s2。(结果保留三位有效数字)
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a—图线后,发现:当较大时,图线发生弯曲。于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么,该同学的修正方案可能是 .
A.改画a与的关系图线 |
B.改画a与的关系图线 |
C.改画 a与的关系图线 |
D.改画a与的关系图线 |
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某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”,同学们在实验中,都将沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小,通过改变小桶中砂的质量改变拉力。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,实验中需要平衡摩擦力。
(1)下列器材中不必要的是_____(填字母代号)。
A.低压交流电源 B.秒表
C.天平(含砝码) D.刻度尺
(2)下列实验操作中,哪些是正确的_____(填字母代号)。
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.每次实验,都要先放开小车,再接通打点计时器的电源
C.平衡摩擦力时,将悬挂小桶的细线系在小车上
D.平衡摩擦力时,让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带
(3)图乙是某同学实验中获得的一条纸带。A、B、C为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为T.A、B间的距离为x1,A、C间的距离为x2,则小车的加速度a=_____(用字母表达)。
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如图为“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置。沙和沙桶的质量为m,小车和砝码的质量为M。实验中将沙和沙桶的重力作为细线对小车的拉力。
(1)实验前,在进行平衡摩擦力的操作时,下列注意事项正确的是
A.应该让小车连接纸带并穿过打点计时器 |
B.必须让小车连接沙桶 |
C.纸带和沙桶都应连接 |
D.纸带和沙桶都不能连接 |
(2)现保持沙和沙桶的总质量m不变,改变小车和砝码的总质量M,探究加速度和质量的关系。如图是某次实验中打出的一条纸带,交变电流的频率为50Hz,每隔4个点选一个计数点,则小车的加速度为____m/s2(保留两位有效数字)。通过实验得到多组加速度a、质量M的数据,为了方便准确地研究二者关系,一般选用纵坐标为加速度a,则横坐标为__ __(填M或)。
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为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如下图左图所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:
(1)实验中用钩码的重力G=mg的大小作为小车(质量为M)所受拉力F的大小,能够实现这一设想的前提条件是_______________;
(2)实验中,右图是打出的一条纸带,A、B、C、D、E为五个相邻的计数点,相邻两个计数点之间有四个计时点没有标出(电源频率为50Hz),有关数据如上图所示,则小车的加速度大小a=________m/s2,打C点时小车的速度大小vC=_________m/s (结果均保留三位有效数字)
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码质量不变,改变小车质量M,得到的实验数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车的加速度a/m·s-2 | 0.77 | 0.38 | 0.25 | 0.19 | 0.16 |
小车的质量M/kg | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 |
为了验证猜想,请在上图坐标系中作出最能直观反映a与M之间关系的图象。
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在验证牛顿第二定律实验中,小车及车中砝码的质量用M表示,桶及桶中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带通过打点计时器打出的点计算出。
(1)某组同学用如图甲所示装置,采用控制变量的方法,来研究M不变的情况下,小车的加速度a与小车受到的力的关系。下列操作不正确的是_____。
①首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
②平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动
③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
⑤实验中将小车靠近打点计时器,然后先放小车,再开打点计时器的开关
(2)该同学得到如图乙所示的纸带,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。相邻两点间的时间0.02s由此可算出小车的加速度a=_____。
(3)该同学测得小车质量M一定时,a与F的数据资料如下表所示。根据表中数据,在右图坐标系中描点画出图丙a=F图象:根据图象可以得出结论:_____。
a/(m/s2) | 1.98 | 4.06 | 5.95 | 8.12 |
F/N | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 |
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在“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码质量为M,砂桶及砂的质量为m。
(1)若已平衡摩擦力,在小车做匀加速直线运动过程中,绳的张力大小FT=________,当M与m的大小满足________时,才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。
(2)某同学在保持砂和砂桶质量m一定的条件下,探究小车加速度a与质量M的关系,其具体操作步骤如下,则做法合理的有(____)
A.平衡摩擦力时,砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也必须连好
B.每次改变小车质量M时,都需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先接通计时器的电源,再放开小车
D.用天平测出m及M,直接用公式a=求出小车运动的加速度
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如图所示是在验证牛顿第二定律实验中,根据实验数据描绘出三条图像,下列说法中正确的是 (填字母代号)
A.三条倾直斜线所对应的小车和砝码的总质量相同 |
B.三条倾直斜线所对应的小车和砝码的总质量不同 |
C.直线1对应的小车和砝码的总质量最大 |
D.直线3对应的小车和砝码的总质量最大 |
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