小李做“探究加速度与力、质量的关系”实验,在平衡摩擦力时,把木板垫得过高,所得的a-F图像为图中的 ( )
高一物理选择题简单题
小李做“探究加速度与力、质量的关系”实验,在平衡摩擦力时,把木板垫得过高,所得的a-F图像为图中的 ( )
高一物理选择题简单题查看答案及解析
如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。
(1) 实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,作出a-F图像,他可能作出图2 中_______(选填“甲”“乙”“丙”) 图线。此图线的末端AB 段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________
A.导轨保持了水平状态
B.小车与轨道之间存在摩擦
C.所用小车和砝码的质量太大
D.钩码的总质量太大
(2) 实验中打出的纸带如图所示,相邻计数点间的时间是0.1s,图中长度单位是cm,由此可以算出小车运动的加速度是 ________m/s2
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某同学用图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系:
(1)该同学完成实验操作后,将实验数据都在坐标系中进行了描点,但尚未完成图像的绘制(如图乙所示)。请帮助该同学画出a-F图像。
(______)
根据所完成的a-F图像,分析得出造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角______(选填“偏大”或“偏小”)。
(2)重新平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力___沙和沙桶的总重力(填“大于”“小于”或“等于”),为了便于探究,我们近似认为拉力等于沙和沙桶的总重力,应使小车质量M与沙和沙桶的总质量m满足M>>m的条件。
(3)由实验得到如图丙所示的纸带,已知打点计时器所使用的电源频率为50Hz。小车的加速度a=_____m/s2。(结果保留两位有效数字)
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某实验小组利用如图1所示的装置,探究物体的加速度与合外力、质量关系,将光电门A、B固定在一端带定滑轮的长木板上的适当位置,小车上固定有挡光片,挡光片宽度d较小,可将挡光片经过光电门过程中的平均速度近似看成小车经过A、B两点的瞬时速度。
实验进行了如下的操作:
(1)将长木板没有定滑轮的一端适当垫高,以平衡小车下滑时所受的摩擦力。具体操作为:小车_____(填“挂着”或“不挂”)钩码,反复调整垫块位置(或高度),将小车从长木板上轻推一下,观察小车的运动情况,使小车经过光电门A、光电门B时的挡光时间_________(填“相等”或“不相等”)。
(2)将小车和钩码用细绳拴接,跨过定滑轮后将小车从长木板的一定高度处由静止释放。已知钩码的质量为m,小车与挡光片的总质量为M,挡光片的宽度为d,两光电门之间的距离为s,小车经过光电门A、光电门B时的时间分为t1和t2。下列:
①小车经过光电门A、光电门B的瞬时速度的表达式分别为vA=_________,vB=_________,加速度的表达式a=_________。(用题中已知物理量表示)
②该小组的同学在探究加速度与外力的关系时,保持小车与挡光片的总质量M不变,通过改变钩码的质量m,得到了多组实验数据,画出小车的a-F图像(实验中满足m<<M,F≈mg),如图2所示。如果实验误差很小,则a-F图像应为____(填“甲”“乙”或“丙”)图线;如果长木板保持水平或倾角过小,则a-F图像应为____(填“甲”“乙”或“丙”)图线。
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某探究学习小组欲探究物体的加速度a与合力F、质量m的关系,他们在实验室组装了如图甲所示的实验装置:
(1)某同学通过实验得到如图乙所示的图像,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角___________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,为了便于探究(将砝码和盘的重力近似看作绳子对小车的拉力).减小误差,应使小车质量M_____砝码和盘的总质量m(填“远大于”、“远小于”或“等于”)。
(3)打点计时器接频率为的交流电某次打出的某一条纸带, 为相邻的6个计数点,如图,相邻计数点间还有四个点未标出。利用图中给出的数据可求出小车的加速度______。
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如图甲所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。图中A为小车,B为装有砝码的小桶,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50Hz交流电。小车的质量为m1,小桶(及砝码)的质量为m2。
(1)下列说法正确的是_______.
A.本实验m2应远大于m1
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.实验时应先释放小车后接通电源
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作a-图像
(2)实验时,某同学由于疏忽,如果是遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图像,可能是乙图中的____图线;另一同学如果平衡摩擦力过大,他测量得到的a-F图像,可能是乙图中的_______图线。(选填“①”、“②”、“③”)
(3)如丙图所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出,可求得小车的加速度大小为a=____m/s2(保留二位有效数字)
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①在小车质量 M 一定时,探究小车的加速度 a 与拉力 F 的关系。甲同学根据实验数据画出的小车的加速度 a 和小车所受拉力 F 的图像为图所示中的直线Ⅰ,乙同学画出的图像为图中的直线Ⅱ。直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大。明显超出了误差范围,下面给出了关于 形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是(_________)。
(A)实验前甲同学没有平衡摩擦力
(B)甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
(C)实验前乙同学没有平衡摩擦力
(D)乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
②在研究小车的加速度 a 和小车的质量 M 的关系时,由于始终没有满足 M>>m(m 为砂桶 及砂桶中砂的质量)的条件,结果得到的图像应是如下图中的(________).
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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图甲所示的装置
(1)实验中关于平衡摩擦力时,下列相关做法正确的是_______。
A. 把长木板右端垫高,要给小车前端挂上沙桶
B.小车不挂沙桶,但要拖动纸带,在打点计时器打点的状态下进行
C. 轻推一下小车,如果小车能从木板上滑下,表明已经消除了摩擦力
(2)在某次实验中,打出了一条纸带如下图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s,且相邻两个计数点之间有4个点未画出。纸带旁并排放着刻度尺,计数点1、3、5与计数点“0”间的距离分别为x1=1.20 cm、x3=5.40 cm、x5=12.00 cm,则计数点3、5间距离与计数点1、3间距离之差_____cm,小车运动的加速度a=________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)在探究加速度与力的关系时,可认为细线对小车的拉力等于沙和沙桶的总重力。某同学根据测量数据作出的a-F 图像如上图丙所示。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______。
A.小车与木板之间存在摩擦
B.木板保持了水平状态
C.沙和沙桶的总质量太大
D.所用小车的质量太大
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某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大。他所得到的a-F关系可用下列哪根图线表示?图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力。答:_____
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