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用圖1所示的實驗裝置研究加速度

發布時間:2023-06-14 01:44:17

① 某實驗小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質量的關系.(1)下列做法正確的是______(填字母代號).

(1)來A、調節滑輪的高度,使牽源引木塊的細繩與長木板保持平行,否則拉力不會等於合力,故A正確;
B、在調節模板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時,不應懸掛「重物」,故B錯誤;
C、打點計時器要「早來晚走」即實驗開始時先接通打點計時器的電源待其平穩工作後再釋放木塊,而當實驗結束時應先控制木塊停下再停止打點計時器,故C錯誤;
D、平衡摩擦力後,有mgsinθ=μmgcosθ,即μ=tanθ,與質量無關,故通過增減木塊上的砝碼改變質量時,不需要重新調節木板傾斜度,故D正確;選擇AD;
(2)設砝碼與砝碼桶的質量為m,小車的質量為M,對砝碼桶及砝碼與小車組成的系統,由牛頓第二定律得:a=

mg
M+m

對木塊,由牛頓第二定律得:T=Ma=
mMg
M+m
=
mg
1+
M
m

只有當a=
mg
M+m
mg
M
,只有當砝碼桶及桶的質量遠小於小車質量時,即:m<<M時,小車受到的拉力近似等於砝碼及砝碼桶的重力;
(3)當沒有平衡摩擦力時有:T-f=ma,故a=
1
m
T-μg,即圖線斜率為
1
m
,縱軸截距的大小為μg.觀察圖線可知m小於m,μ大於μ
故答案為:(1)AD;(2)遠小於;(3)小於,大於.

② 某實驗小組利用如圖1所示的裝置探究加速度與力、質量的關系.(1)下列做法正確的是______A.調節滑輪的

(1)A、調節滑輪的高度,使牽引小車的細繩與長木板保持平行.故A正確.
B、在調節木板傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時,不能將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在小車上.故B錯誤.
C、實驗時,應先接通電源,再釋放小車.故C錯誤.
D、通過增減小車上的砝碼改變質量時,不需要重新調節木板傾斜度.故D錯誤.
故選:A.
(2)對整體分析,根據牛頓第二定律得,a=

mg
M+m
,則繩子的拉力F=Ma=
Mmg
m+M
=
mg
m
M
+1
,當m<<M,即砝碼桶及桶內砝碼的總質量遠小於小車和小車上砝碼的總質量時,砝碼桶及桶內砝碼的總重力在數值上近似等於小車運動時受到的拉力.
(3)a-F圖線的斜率表示質量的倒數,可知甲的質量小於乙的質量.
(4)根據△x=aT2,運用逐差法得,a=
xDG-xAD
9T2
=
[(66.77-36.70)-(36.70-15.50)]×10-2
9×0.01
≈0.986m/s2
故答案為:(1)A,(2)遠小於 (3)小於 (4)0.986.

③ 某學生用如圖1所示的裝置做「探究加速度與力的關系」的實驗,在保持小車質量不變的情況下,測小車的加速

(1)因為AB=24mm,BC=28mm,CD=32mm,DE=36mm,知相鄰相等時間內的位移之差為4mmm,根據△x=aT2得,a=

△x
T2
0.004
0.01
=0.40m/s2.
(2)由a-F圖象可知,當F=0.1N時,物體才有加速度,可知未平衡摩擦力,則圖線在F軸截距的物理意義是小車在運動過程中受的摩擦力.
(3)為了使圖線過原點,則平衡摩擦力,適當增大長木板的傾角.故C正確.
(4)實驗發現,質量不變時,物體的加速度與合外力成正比.
故答案為:(1)0.40
(2)小車在運動過程中受的摩擦力.
(3)C
(4)在實驗誤差范圍內,質量不變時,物體的加速度與所受合外力成正比

④ 某同學用圖1的實驗裝置探究「小車加速度與力」的關系,圖中A為小車,連接在後面的紙帶穿過打點計時器B的

⑤ Ⅰ.用如圖1所示的實驗裝置探究加速度與力、質量的關系(交流電頻率為50Hz):(1)按實驗要求安裝好器材

(1)①對於實驗步驟要先安裝孝吵器材,再進行實驗的邏輯順序進行,不能顛倒邏輯順序,要有利於減小實驗誤差,
故其順序為:D、C、E、A、B、F
②由於每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出,所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s,
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度得:
vE=

xDF
tDF
=
0.04
0.2
=0.20m/s
設A到B之間的距離為x1,以後各段分別為x2、x3、x4、x5、x6
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
為了更加准確的求解加速皮悶度,我們對三個加速度取平均值
得:a=
1
3
(a1+a2+a3
即小車運動的加速度計算表達式為:a=
xDG?xAD
9T2
=
(9.60?3.00)cm?(3.00?0)cm
9×(0.1)2
m/s2=0.40m/s2
(2)①因為電源的內阻較小,所以應該採用較小最大值的滑動變阻器,有利於數據的測量和誤差的減小.滑動變阻器應選D,
②上述器材中雖然沒有電壓表,但給出了兩個電流表,將電流表G串聯一個電阻,可以改巧握侍裝成較大量程的電壓表.

④根據歐姆定律和串聯的知識得電源兩端電壓為:U=I1(990+10)=1000I1
根據圖象與縱軸的交點得電動勢為E=1.48mA×1000Ω=1.48V
與橫軸的交點可得出路端電壓為1.06V時電流是0.5A,
由閉合電路歐姆定律E=U+Ir可得:r=0.84Ω;
故答案為:Ⅰ(1)D、C、E、A、B、F
(2)0.20m/s,0.40m/s2
Ⅱ(1)D;(2)如圖a所示;
(3)如圖b所示
(4)1.48,0.84.

⑥ 某組同學用圖1所示的實驗裝置做「探究加速度與力、質量的關系」的實驗.①在探究加速度與力的關系過程中

①在探究加速度與力的關系過程中應保持小車的質量不變,這樣的方法稱為控制變版量法.
②根據牛權頓第二定律得,整體的加速度a=

mg
M+m
,隔離對小車分析,小車的牽引力F=Ma=
Mmg
M+m
mg
1+
m
M
,知當砝碼和盤的質量遠小於小車的質量,可以將砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力.
③A、對於甲,當F=0時,加速度不為零,知平衡摩擦力時,斜面的傾角過大.故A錯誤,B正確.
C、對於乙,F不等於零,加速度a仍然為零,知未平衡摩擦力或平衡摩擦力時木板的傾角過小.故C正確,D錯誤.
故選:BC.
故答案為:①小車的質量,變數控製法
②砝碼和盤的質量遠小於小車的質量
③BC

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