张博同学用图甲、乙的实验装置探究加速度与合外力的关系,小车总质量用M表示,钩码总质量用m表示。该同学先按图甲将木板有定滑轮的端垫起,调整木板倾角,使小车恰好带着钩码和纸带一起沿木板向下匀速运动,再保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,然后接通电源释放小车,使之由静止开始加速下滑并在纸带上打点,如图乙所示。不考虑细绳质量、滑轮及纸带的摩擦。重力加速度g已知,试回答下列问题
(1)实验_____(填“有”或“没有“)平衡小车和木板之间的摩擦力的步骤。
(2)实验时_____(填“必须有”或“不需要有”)满足“M>>m“的实验条件。
(3)实验时作出的a﹣F图线如图丙所示,则实验对应的图线是_____(填“A”或“B“)。
(4)实验时小车加速下滑受到的合力F=_____(用字母表示),在保持小车质量不变的情况下,通过调整改变小车所受合力,多次实验,由实验数据作出的a﹣F图线如图丁所示则小车总质量M_____kg(保留两位有效数字)。
高一物理实验题中等难度题
张博同学用图甲、乙的实验装置探究加速度与合外力的关系,小车总质量用M表示,钩码总质量用m表示。该同学先按图甲将木板有定滑轮的端垫起,调整木板倾角,使小车恰好带着钩码和纸带一起沿木板向下匀速运动,再保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,然后接通电源释放小车,使之由静止开始加速下滑并在纸带上打点,如图乙所示。不考虑细绳质量、滑轮及纸带的摩擦。重力加速度g已知,试回答下列问题
(1)实验_____(填“有”或“没有“)平衡小车和木板之间的摩擦力的步骤。
(2)实验时_____(填“必须有”或“不需要有”)满足“M>>m“的实验条件。
(3)实验时作出的a﹣F图线如图丙所示,则实验对应的图线是_____(填“A”或“B“)。
(4)实验时小车加速下滑受到的合力F=_____(用字母表示),在保持小车质量不变的情况下,通过调整改变小车所受合力,多次实验,由实验数据作出的a﹣F图线如图丁所示则小车总质量M_____kg(保留两位有效数字)。
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某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验。下图为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板。
(1)在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做_________法。
(2)打点计时器使用的交流电周期为T=0.02s。下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。写出用s1、s2、s3、s4以及T来表示小车加速度的计算式:a=________。根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为______ m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图下所示,试分析图线不过原点的原因是___________,图线上部弯曲的原因是_____________。
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某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.如图为实验装置简图,A为小车,后端连有纸带,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.
(1)在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探 究方法叫做_____法.
(2)某同学在探究 a 与 F 的关系时,把沙和沙桶的总重力当作小车的合外力 F,作出 a-F图线如图所示,试分析该图线不过原点的原因是_____,图线右上部弯曲的原因是_________.(横线上填写正确选项的字母的代号)
A.平衡摩擦力时,长木板倾角过小
B.平衡摩擦力时,长木板倾角过大
C.沙和沙桶的总质量 m 过小
D.沙和沙桶的总质量 m 过大
(3)如图是某次实验得出的纸带,所用电源的频率为 50 Hz,舍去前面比较密集的点,从A 点开始,依次选取 A、B、C、D、E 5 个计数点,相邻两个计数点间都有四个计时点未画出,图中给出了相邻两点间的距离,则小车运动的加速度大小为a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
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某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验。下图为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板。
若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的数据如下表所示。
(1)根据表中数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在下图所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线。
(2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是_________。
(3)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图所示,试分析图线不过原点的原因是 _______,图线上部弯曲的原因是 _____。
(4)在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做 __________法。
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某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验,如图1为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.
(1)若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的数据如表格所示.根据表格数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在如图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线________.
(2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是__________.
(3)某位同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图3所示,试分析图线不过原点的原因是___________.
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某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.图1为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.
①若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的数据如表所示.根据表数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线.从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是 .
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车加速度a/(m•s﹣2) | 1.98 | 1.48 | 1.00 | 0.67 | 0.50 |
小车质量M/kg | 0.25 | 0.33 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
质量倒数 | 4.00 | 3.00 | 2.00 | 1.33 | 1.00 |
②某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a﹣F图线如图3所示,试分析图线不过原点的原因是 .
③在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做 法.
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河北辛集中学某同学利用如图甲所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”,具体实验步骤如下:
A.按照图示安装好实验装置,挂上砂桶(含少量砂子);
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车沿长木板向下运动,且通过两个光电门的时间相等;
C.取下细绳和砂桶,测量砂子和桶的总质量m,并记下;
D.保持长木板的倾角不变,不挂砂桶,将小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间;
E.重新挂上细绳和砂桶,改变砂桶中砂子的质量,重复B、C、D步骤。
(1)若砂桶和砂子的总质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为__________。(忽略空气阻力)
(2)若遮光片的宽度为d,光电门甲、乙之间的距离为l,通过光电门甲和乙时显示的时间分别为t1、t2,则小车的加速度a=_______________。
(3)有关本实验的说法正确的是________。
A.砂桶和砂子的总质量必须远小于小车的质量
B.小车的质量必须远小于砂桶和砂子的总质量
C.平衡摩擦力时要取下细绳和砂桶
D.平衡摩擦力时不能取下细绳和砂桶
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右图为“探究物体的加速度与所受合外力及质量的关系”的实验装置图。实验中小车质量用M表示,盘及盘中砝码质量用m表示,小车加速度a可用小车拖动的纸带计算。
(1)某同学采用正确的操作方法,顺利地完成了实验,下图为打出的一条纸带的一部分,从点迹清晰处,选定一个合适的点记为“0”点,每隔4个点(点迹没有画出)选取一个计数点,则相邻计数点间的时间间隔为0.10s。编号分别为“1、2、3、4”,用刻度尺分别测量出每个计数点到“0”点的距离。根据数据可知打点计时器打下计数点2时,小车的瞬时速度v =________m/s,小车的加速度大小为a=__________m/s2。(计算结果请保留两位有效数字)
(2)在“探究加速度与质量的关系”时,该同学保持托盘中砝码质量不变,改变小车质量M,得到小车加速度a随变化的关系图像,如图所示。根据图像可以得出的结论是__________。
(3)在“探究加速度与力的关系”时,该同学保持小车的质量M不变,通过改变托盘中砝码的质量来改变小车受到的拉力,根据实验数据作出了加速度a与拉力F的关系图像,如图所示。你认为该图像不通过原点的原因可能是___________________________;该图像上部弯曲的原因可能是__________________________。
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右图为“探究物体的加速度与所受合外力及质量的关系”的实验装置图。实验中小车质量用M表示,盘及盘中砝码质量用m表示,小车加速度a可用小车拖动的纸带计算。
(1)某同学采用正确的操作方法,顺利地完成了实验,下图为打出的一条纸带的一部分,从点迹清晰处,选定一个合适的点记为“0”点,每隔4个点(点迹没有画出)选取一个计数点,则相邻计数点间的时间间隔为0.10s。编号分别为“1、2、3、4”,用刻度尺分别测量出每个计数点到“0”点的距离。根据数据可知打点计时器打下计数点2时,小车的瞬时速度v =________m/s,小车的加速度大小为a=__________m/s2。(计算结果请保留两位有效数字)
(2)在“探究加速度与质量的关系”时,该同学保持托盘中砝码质量不变,改变小车质量M,得到小车加速度a随变化的关系图像,如图所示。根据图像可以得出的结论是__________。
(3)在“探究加速度与力的关系”时,该同学保持小车的质量M不变,通过改变托盘中砝码的质量来改变小车受到的拉力,根据实验数据作出了加速度a与拉力F的关系图像,如图所示。你认为该图像不通过原点的原因可能是___________________________;该图像上部弯曲的原因可能是__________________________。
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某同学利用如图所示的装置探究小车的加速度和合外力的关系,具体实验步骤如下:
①按照图甲所示安装好实验装置,并测出两光电门之间的距离L
②平衡摩擦力即调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车沿长木板向下运动,且通过两个光电门的时间相等
③取下细绳和沙桶,测量沙子和沙桶的总质量m,并记录
④把小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,并记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间,并计算出小车到达两个光电门时的速度和运动的加速度
⑤重新挂上细绳和沙桶,改变沙桶中沙子的质量,重复②~④的步骤
(1)用游标卡尺测得遮光片的宽度为d,某次实验时通过光电门甲和乙的时间分别为 和
,则小车加速度的表达式为a=_________________
(2)关于本实验的说法,正确的是(_____)
A. 平衡摩擦力时需要取下细绳和沙桶
B. 平衡摩擦力时不需要取下细绳和沙桶
C. 沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量
D. 小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量
(3)若想利用该装置测小车与木板之间的动摩擦因数 ,某次实验时,该同学测得平衡摩擦力后斜面的倾角
以及小车的总质量
,则可推算出
= ____________(表达式中含有m、M、
)
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