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甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗,裝置如圖所示。

①(4分)兩位同學用砝碼盤(連同砝碼)的重力作為小車(對象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響。他們將長木板的一端適當墊高,在不掛砝碼盤的情況下,小車能夠自由地做_________    ___運動。另外,還應滿足砝碼盤(連同砝碼)的質量m             小車的質量M。(填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”)接下來,甲同學研究:在保持小車的質量不變的條件下,其加速度與其受到的牽引力的關系;乙同學研究:在保持受到的牽引力不變的條件下,小車的加速度與其質量的關系。
②(4分)甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量,就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶,在紙帶上標出了5個計數點,在相鄰的兩個計數點之間還有4個點未標出,圖中數據的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據以上數據,可以算出小車的加速度a=              m/s2。(結果保留三位有效數字)
③(4分)乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M,得到小車的加速度a與質量M的數據,畫出a與1/M圖線后,發現:當1/M較大時,圖線發生彎曲。于是,該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正,避免了圖線的末端發生彎曲的現象。那么,該同學的修正方案可能是(      )

A.改畫a與的關系圖線
B.改畫a與的關系圖線
C.改畫 a與的關系圖線
D.改畫a與的關系圖線

勻速直線 遠小于  0.340    A

解析試題分析:①當小車在不掛砝碼的情況下做勻速運動,則說明小車已經受力平衡;據mg=(M+m)a,有a=mg/(M+m),當M>>m時,m可以忽略不計,有a=mg/M。②據a=(a1+a2)/2,a1=(x43-x21)/2T2,而a2=(x32-x10)/2T2,所以有a=[(x43+x32)-( x21+ x10)]/4T2=0.340m/s2。③當拉力F=mg不變時,小車加速度有a=mg/(M+m),當M>>m時,1/(M+m)和1/M可以看成近似相等,但當M減小到一定量后,1/(M+m)< 1/M,所以圖線發生彎曲,所以最好研究小車的加速度a和1/(M+m)的關系。
考點:本題考查對驗證牛頓第二定律實驗的理解。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(8分)為了精確測量某一玩具電動機中線圈的電阻,某實驗小組設計了如圖甲所示的電路,可供選擇的儀器如下:
電流表A1(0~3A,約0.1Ω);               滑動變阻器R1(1000Ω);
電流表A2(0~100mA,約3Ω);             滑動變阻器R2(10Ω);
定值電阻R0=20Ω;電源E(3V,約1Ω);     電壓表及開關、導線若干。

⑴請按圖甲將圖乙實物圖連接完整;
⑵應選擇的電流表是       ,滑動變阻器是       
⑶測量過程中應保證電動機             (選填“轉動”或“不轉動”);
⑷該實驗小組已將實驗測得的數據在圖丙中標出,請你由標出的點作出圖線,并根據圖線求得玩具電動機M中線圈電阻R=       Ω。(結果保留兩位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(1)(4分)新式游標卡尺的刻度線看起來很“稀疏”,使讀數顯得清晰明了,便于使用者正確讀取數據.通常游標卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三種規格;新式游標卡尺也有相應的三種,但刻度卻是:19 mm等分成10份,39mm等分成20份,99 mm等分成50份.下圖就是一個“39mm等分成20份”的新式游標卡尺.

①它的精確度是___________mm.
②用它測量某物體的厚度,讀數是______________cm.
(2)(2分)下列幾種情況各屬于哪一類誤差:①天平零點不準:②電表的接入誤差;
③檢流計零點漂移;④電壓起伏引起電表讀數不準。

A.①③屬于系統誤差
B.②④屬于偶然誤差(也叫隨機誤差)
C.①②屬于系統誤差
D.②③屬于偶然誤差(也叫隨機誤差)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.弧形軌道末端水平,離地面的高度為H.將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放,鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s.

(1)若軌道完全光滑,s2與h的理論關系應滿足s2=      (用H、h表示).
(2)該同學經實驗測量得到一組數據,如下表所示:

在坐標紙上描點后作出了s2--h關系圖.對比實驗結果與理論計算得到的s2-h關系圖線(圖中已畫出),判斷自同一高度靜止釋放的鋼球,水平拋出的速率____________(填“小于”或“大于”)理論值。
(3)從s2--h關系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著,你認為造成上述偏差的可能原因是                  

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(9分)“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置如圖甲所示.

(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如圖乙所示.計時器打點的時間間隔為0.02 s.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數點,量出相鄰計數點之間的距離.該小車的加速度a =________m/s2.(結果保留兩位有效數字)
(2)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度.小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數據如下表:

砝碼盤中砝碼總重力F/N
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度a/(m·s-2)
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70
請根據實驗數據在圖中作出a-F的關系圖象.

(3)根據提供的實驗數據作出的a-F圖線不通過原點,請說明主要原因.

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(4分)在“用單擺測重力加速度”的實驗中,小明同學的操作步驟為:

A.取一根細線,下端系著直徑為d的金屬小球,上端固定在鐵架臺上;
B.用刻度尺量得細線長度l;
C.在細線偏離豎直方向角度很小時釋放小球;
D.用秒表記錄小球完成n次全振動所用的總時間t,得到周期
E.用公式計算重力加速度
①為減小實驗誤差,小明同學應在小球經過      (選填“釋放位置”或“平衡位置”)時開始計時。
②按上述方法得出的重力加速度值與實際值相比_________(選填“偏大”、“相同”或“偏小”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

用多用電表研究熱敏電阻的阻值與溫度的關系。
(1)應將多用電表的選擇開關置于________檔(選填“電壓”、“電流”或“歐姆”);
(2)多用電表使用時,將紅表筆插入________接線孔(選填“+”或“-”);
(3)正確選擇多用電表的擋位后,將一熱敏電阻接在多用電表兩表筆上,把熱敏電阻放入盛有溫度為100攝氏度熱水的杯子中,表針的偏角為θ;若將杯子中加入冷水,發現表針的偏角減小,這說明熱敏電阻的阻值隨溫度降低而________(選填“增大”、“減小”或“不變”);
(4)多用電表使用后,應將選擇開關置于_________________檔(選填“電流”,“直流電壓”、“歐姆”或“交流電壓最高”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)如圖是某同學研究勻變速直線運動時,從測得的若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分,他每隔4個點取一個計數點,圖上注明了他對各計數點間距離的測量結果,所接電源是頻率為50Hz的交流電,則:(所有結果保留3位有效數字)

(1)計算打計數點B時小車的速度v=____m/s;
(2)勻變速直線運動的加速度a=____m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2003年10月15日9時整,中國第一艘載人飛船“神舟五號”由“長征2號F”運載火箭從甘肅酒泉衛星發射中心發射升空,10分鐘后,成功進入預定軌道,中國首位航天員楊利偉,帶著中國人的千年企盼夢圓浩瀚太空,中國成為世界上第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家.
(1)火箭在加速上升過程中宇航員處于________狀態(選填“超重”或“失重”).由于地球在自西向東不停地自轉,為節省燃料,火箭在升空后,應向________方向飛行(選填“偏東”、“偏西”).
(2)目前中國正在實施“嫦娥一號”登月工程,已知月球表面沒有空氣,沒有磁場,引力為地球的,假如登上月球,你能夠________(填代號)

A.用指南針判斷方向
B.輕易躍過3米高度
C.乘坐熱氣球探險
D.做托里拆利實驗時發現內外水銀面高度差為76cm

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