高三物理解答题中等难度题
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(4分)探究加速度与力的关系时,一个同学设计了如下实验:将两个相同的小车放在光滑的水平板上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中放砝码。(盘与砝码的总质量远小于小车的质量)两小车后端各系一条细绳,用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上,开始小车静止。抬起黑板擦,两小车同时开始运动,按下黑板擦,两小车同时停下来。用刻度尺测出两小车的位移,用天平测出质量。得到如下数据:
从表中的数据,根据________ 可知:加速度与力的关系是________ 。
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(7分)某实验小组用如图甲所示的装置来做“探究物体的加速度与力、质量的关系”实验。两个相同的小车放在光滑的水平板上,前端各系一第细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码。增减小盘中的砝码就可以改变小受到的合力。两个小车后端各系一条细线,用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上,使小车静止,抬起黑板擦,两个小同时开始运动,按下黑板擦,两个小车同时停下来。
(1)通过改变 ,就可以改变小车所受的合力。
(2)在探究加速度与质量的关系时,分别以 为纵坐标、 为横坐标作图像,这样就能直观地看出其关系。
(3)为减小摩擦阻力带来的实验误差,另一实验小组同学采用图乙所示的实验装置来探究当全外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系。
测出两个光电门中心之间的距离s和遮光条的宽度d,将滑块从图乙所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间△t1,遮光条通过光电门2的时间△t2,则滑块的加速度的表达式a=________。
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某实验小组用下列器材探究加速度与合外力的关系:
将两辆相同的小车放在光滑水平桌面上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码,改变盘中砝码就可以改变小车的合力。
两辆小车后端各系一条细绳,用黑板擦把两条细线同时按在桌面上,使小车静止。抬起黑板擦,两辆小车同时开始运动,按下黑板擦,两辆小车同时停下,用刻度尺测出两辆小车通过的位移。
(1)将砝码(含小盘)的重力当作小车的合力,由此引起的误差属于_________误差(选填“系统”或“偶然”)。为了减小该误差,应使砝码(含小盘)质量之和________小车质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)。
(2)测得两个小车通过位移分别为s1、s2,砝码(含小盘)质量分别为m1、m2,只要满足关系式_______________则可验证加速度与合外力成正比。
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在“验证牛顿第二定律的实验”中,某同学设计了如图所示的实验方案。两个相同的小车放在光滑水平板上,前端各系一细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码。小盘和砝码所受的重力等于使小车匀加速运动的力(本题可以这样近似处理)。增减盘中砝码可以改变小车受到的合力,增减小车上的砝码可以改变小车的质量。两小车后端各系一细线,用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上,使小车静止。抬起黑板擦,两小车同时开始运动,按下黑板擦,两小车同时停下来。
两小车及其中砝码的总质量分别记为m1、m2,两个小盘及其中砝码所受的总重力分别记为G1、G2,实验中,从右图所示位置由静止开始抬起黑板擦又放下,两小车通过的位移分别为x1、x2。则根据以上数据:
(1)当满足________时,验证________即可验证小车加速度与合力成正比;
(2)当满足________时,验证________即可验证小车加速度与质量成反比。
(用含m1、m2、G1、G2、x1、x2的表达式作答)
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(14分)研究加速度和力的关系 加速度和质量的关系:
两个相同的小车并排放在光滑水平轨道上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不同质量的砝码.小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)的重力大小.小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线,控制两辆小车同时开始运动和结束运动.
(1)利用这一装置,我们来研究质量相同的两辆小车在不同的恒定拉力作用下,它们的加速度是怎样的.由于两个小车初速度都是零,运动时间又相同,由公式 ________,只要测出两小车________之比就等于它们的加速度a之比.实验结果是:当小车质量相同时,a正比于F.
(2)利用同一装置,我们来研究两辆小车在相同的恒定拉力作用下,它们的加速度与质量是怎样的.在两个盘里放上相同数目的砝码,使两辆小车受到的拉力相同,而在一辆小车上加放砝码,以增大质量.重做试验,测出________和________.实验结果是:当拉力F相等时,a与质量m成反比。
(3)实验中用砝码(包括砝码盘)的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小,这样做的前提条件是________
(4))将夹子换为打点计时器,可以通过所打纸带计算出物体的加速度。某次实验所得图线如图所示。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为_________,小车的质量为________。
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如图所示为某同学探究加速度与力和质量关系的实验装置,两个相同质量的小车放在光滑水平板上,前端各系一条细绳,绳的一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码.两小车后端各系一条细绳,一起被夹子夹着使小车静止.打开夹子,两小车同时开始运动;关上夹子,两小车同时停下来,用刻度尺测出两小车的位移,下表是该同学在几次实验中记录的数据.
请回答下述问题:
(1)在实验设计中,甲、乙两车的加速度之比等于_______________之比。
(2)第一次实验是控制了______________________不变的。
(3)第三次实验时,该同学先测量了甲车的位移,再根据前两次实验结论,计算出乙车应该发生的位移,然后再测量了乙车的位移,结果他高兴地发现,理论的预言与实际符合得相当好.请问,他计算出的乙车位移应该是_________.
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如图所示为某同学探究加速度与力和质量的关系实验装置,两个相同质量的小车放在光滑水平板上,前端各系一条细绳,绳的一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码,两小车后端各系一条细绳,一起被夹子夹着使小车静止,打开夹子,两小车同时开始运动,关上夹子,两小车同时停下来,用刻度尺测出两小车的位移,下表是该同学在几次实验中记录的数据:
请回答下述问题:
(1)在每一次实验中,甲.乙两车的位移之比等于 之比。
(2)第二次实验控制了 不变,在实验误差允许范围内可得出的结论是 。
(3)第三次实验时,该同学先测量了甲车的位移,再根据前两次实验结论,计算出乙车应该发生的位移,然后再测量了乙车的位移,结果他高兴地发现,理论的预言与实际符合得相当好,请问,他计算出的乙车的位移应该是 。
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图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图,图乙是其俯视图。两个质量相等的小车,放在光滑水平桌面上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里可放砝码。两个小车通过细线用夹子固定,打开夹子,小盘和砝码牵引小车运动,合上夹了,两小车同时停止。
(1)实验中可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的拉力。为了探究加速度大小和力大小之间的关系,下列做法中正确的是 ( )
A.使小盘和砝码的总质量尽可能与小车质量相等
B.用刻度尺测量两小车通过的位移,通过比较位移司知加速及大小与力大小之间的关系
C.在两小盘内及两小车内分别放置相同质量的砝码进行实验
D.在两小盘内放置不同质量的砝码,在两小车内放置相同质量的砝码进行实验
(2)上述实验中,有四位同学根据实验数据作出如下四幅图像,其中不能说明“质量一定时加速度与合力成正比”或“合力一定时加速度与质罱成反比”的是 ( )
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