在“探究加速度与力、质量的关系”实验装置,沙桶和沙子的总质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g。
(1)实验时,应该________
A.先接通电源,后释放小车 B.先释放小车,后接通电源
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出打“B”计数点时小车的速度大小为vB=________m/s,小车的加速度大小为a=________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)乙同学改变沙桶内沙子的质量,多次实验,以沙桶和沙子的重力当作小车受到的拉力F为横坐标、小车对应的加速度a为纵坐标,做出的a-F图像如图所示,其操作步骤全部正确,可知小车的质量M=________ kg。
(4)丙同学根据测量数据做出如图所示的a-F图线,该同学做实验时存在的问题是________。
高一物理实验题中等难度题
如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置,获得了小车加速度a与沙及沙桶的质量及小车和砝码的质量对应关系图.沙桶和沙子的总质量为m1,小车和车上砝码的总质量为m2,重力加速度为g.
(1)实验中打点计时器所用电源的频率为50Hz,打出的其中一条纸带如图3所示,由该纸带可求得小车的加速度a= m/s2.
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a﹣F图象,他可能作出图2中 (选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是未满足 .
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如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系” 实验装置,获得了小车加速度a与沙及沙桶的质量及小车和砝码的质量对应关系图。沙桶和沙子的总质量为m1,小车和车上砝码的总质量为m2,重力加速度为g。
(1)实验中打点计时器所用电源的频率为50 Hz,打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________ m/s2。
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得,作出图象,他可能作出图2中________ (选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________________________________________。
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的图象,如图3。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数________,沙桶和沙子的总质量________。(认为绳的拉力等于沙桶和沙子的总重力,忽略空气阻力及细线与滑轮的摩擦)
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如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系。小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子。沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,若探究加速度与物体受力的关系应保持_________不变,用桶以及桶内沙子所受的重力作为_________________,用打点计时器测小车的加速度,实验时打出的纸带如图所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz。小车的加速度为______ m/s2(保留三位有效数字)。
(2)改变沙子的质量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示) 。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 ______________________________。
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 ( )
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.沙桶的总质量太大
D.所用小车的质量太大
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如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系。小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子。沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M。验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:先平衡摩擦力之后,挂上沙桶,从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出。多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线。
①你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?答:________。(填“合理”或“不合理”)
②本次实验中,是否应该满足M>>m这样的条件?
答:________(填“是”或“否”)。理由是:。
③打点计时器使用的交流电频率f=50Hz。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f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)。
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某研究性学习小组分别用如图甲所示的装置进行以下实验:“探究加速度与合外力的关系”。装置中,小车质量为M,沙桶和沙子的总质量为m,通过改变m 来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a 可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变,逐渐增大沙桶和沙的总质量m 进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)。
(1)为了减小实验误差,下列做法正确的是_________。
A.先释放小车,后接通打点计时器的电源
B.平衡摩擦力时纸带应穿过打点计时器
C.应选用质量足够小的轻绳并减小滑轮的摩擦
D.沙桶和沙的总质量要远小于小车的质量
(2)下图为实验中打下的一条纸带,纸带中每两个计数点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率为50Hz,测量得到AC=2.30cm,AE=7.20cm则小车的加速度a=_________m/s²(保留两位有效数字)。
(3)某同学根据实验数据以a为纵坐标,F为横坐标,画出了如图所示的一条倾斜直线,由图象可求得小车质量为_________kg,图线未过原点的原因可能是_______________________。
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在探究加速度与力、质量的关系时,小王同学采用如图装置,实验中小车及砝码的质量用M表示,沙桶及沙的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出.
(1)往沙桶中加入定量的沙子,当M与m的大小关系满足______时,可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力;在释放小车之前接通打点计时器的电源,在纸带上打出系列的点.
(2)在平衡摩擦力后,他用打点计时器打出的纸带的一段如图2,该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出,打点计时器使用交流电的频率是50Hz,则小车的加速度大小是______,当打点计时器打B点时小车的速度是______;结果保留三位有效数字
(3)小张同学用同装置做实验,他们俩在同坐标系中画出了关系图,如图,小张和小王同学做实验,哪个物理量是不同的______.
(4)在探究“合外力不变的情况下,加速度与质量的关系时”,本实验中,保持沙桶内的沙子质量不变,则系统所受合外力不变,用图像法处理数据时,平衡了摩擦,但无法满足m<<M时,以加速度a为纵轴,以_______(用题中的字母表示)为横轴,才能保证图像是一条过原点的直线。
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用如图所示的装置探究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的实验步骤如下:
A.用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量
B.按图安装好实验器材
C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶
D.将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量
E.保持小桶及其内部所装沙子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验
F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值
G.作a-M关系图象,并由图象确定a-M关系
(1)该同学漏掉的重要实验步骤是________,该步骤应排在实验步骤________之后.
(2)在上述步骤中,有错误的是________,应把________改为________.
(3)在上述步骤中,处理不恰当的是________,应把________改为________.
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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,打点计时器的打点频率为50Hz。小车的质量为M,沙桶和沙子的质量为m.
(1)图乙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=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则a=_______m/s2,vB=______m/s。(保留二位有效数字)
(2)某同学在另一次实验中,用沙桶和沙子的重力表示对小车的拉力F,通过数据的处理作出了a—F图象,如图所示,则:
①图中的直线不过原点的原因是________________________。
②此图中直线发生弯曲的原因是_______________________;
③在这个实验中采用的探究方法是__________________________________。
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在“探究加速度与力、质量的关系”实验装置,沙桶和沙子的总质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g。
(1)实验时,应该________
A.先接通电源,后释放小车 B.先释放小车,后接通电源
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出打“B”计数点时小车的速度大小为vB=________m/s,小车的加速度大小为a=________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)乙同学改变沙桶内沙子的质量,多次实验,以沙桶和沙子的重力当作小车受到的拉力F为横坐标、小车对应的加速度a为纵坐标,做出的a-F图像如图所示,其操作步骤全部正确,可知小车的质量M=________ kg。
(4)丙同学根据测量数据做出如图所示的a-F图线,该同学做实验时存在的问题是________。
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某小组用图的装置做"探究加速度与力的关系时,用m 表示小桶和砂子的总质量、按要求安装好实验器后该小组进行了下述操作:
① 改变小桶和沙子的质量,重复③的操作
② 平衡摩擦力,使小车作匀速直线运动
③ 测出m,挂上小桶,接通电源,放开小车,打出一条纸带
④ 分别求出各纸带对应的小车加速度
⑤ 根据测量数据,作出a 一F(mg)图象
(1) 以上步骤的合理顺序为 ____(填步骤前序号)。
(2) 图为实验中打下的一条纸带。A、B、C、D、E 为选取的计数点,已知相邻计数点的时间间隔为0.1s,则在打点计时器打出B 点时,小车的速度大小为 ____m/s.本次实验中,小车的加速度大小为 ____m/s2。(保留两位有效数字)
(3) 图(3)为甲、乙两同学分别进行实验、各自得到的a - F 图象。由图象可知两位同学实验时选取了不同质量的小车,其中较大质量的小车质量是______kg。(保留两位有效数字)
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