精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

在实验室中,两组同学分别探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系.

(1)甲组同学使用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)装置进行实验,如图1所示,①是固定在小车上位移传感器的发射器部分,②是接收部分.在该实验中采用控制变量法,保持小车所受拉力不变,用钩码所受的重力作为小车所受拉力,利用图示装置,改变小车的质量,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-1/M关系图线.
①如果摩擦力不能忽略,则画出的a-1/M图线为图2中的______.(填“甲”或“乙”或“丙”)
②该实验中某同学画出的图线中AB段明显偏离直线,如图3所示,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.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(2)乙组同学利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来进行实验.
①做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=______;经过光电门2时的速度表达式v2=______,滑块加速度的表达式a=______.(以上表达式均用已知字母表示).
②为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h,如图4所示.关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是______.
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小.

解:(1)加速度与质量倒数的图象可知,乙是不存在摩擦力;而丙有力仍没有加速度,则说明存在摩擦力;而甲还没有施加力,就有加速度,说明平衡摩擦力过度.
若小车质量远大于钩码的质量,则图线应该是倾斜直线,然而实际出现偏离直线现象,说明钩码的质量没有远大于小车的质量所导致的.
(2)①滑块经过光电门1时的速度表达式v1=
经过光电门2时的速度表达式v2=
则有,a=
②滑块的合力F=Mg,为了保持滑块所受的合力不变,
所以M和h 不能同时增大或减小.
故选BC.
故答案为:(1)①丙②C
(2)①


②BC
分析:(1)根据加速度与质量倒数的图象可知,乙是不存在摩擦力;而丙有力仍没有加速度,则说明存在摩擦力;而甲还没有施加力,就有加速度,说明平衡摩擦力过度.同时小车的质量要远大于钩码质量.
(2)知道光电门测量滑块瞬时速度的原理.
根据运动学公式求出加速度.表示出滑块的合力,根据表达式判断.
点评:知道用很短时间内的平均速度代替瞬间速度.
能够用力学知识找出M和h的关系.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

在实验室中,两组同学分别探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系.

(1)甲组同学使用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)装置进行实验,如图1所示,①是固定在小车上位移传感器的发射器部分,②是接收部分.在该实验中采用控制变量法,保持小车所受拉力不变,用钩码所受的重力作为小车所受拉力,利用图示装置,改变小车的质量,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-1/M关系图线.
①如果摩擦力不能忽略,则画出的a-1/M图线为图2中的
.(填“甲”或“乙”或“丙”)
②该实验中某同学画出的图线中AB段明显偏离直线,如图3所示,造成此误差的主要原因是
C
C

A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(2)乙组同学利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来进行实验.
①做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=
d
t1
d
t1
;经过光电门2时的速度表达式v2=
d
t2
d
t2
,滑块加速度的表达式a=
(
d
t2
)
2
-(
d
t1
)
2
2x
(
d
t2
)
2
-(
d
t1
)
2
2x
.(以上表达式均用已知字母表示).
②为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h,如图4所示.关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
BC
BC

A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2013?淄博一模)(1)如图,某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两光电门计时器A和B验证滑块M和钩码m组成的系统机械能守恒,已知遮光条的宽度为d,先后通过A、B光电门的时间分别为△t1、△t2,滑块运动通过光电门B时,钩码未落地.

①本实验中需要用到的器材有
AB
AB
(填字母序号).
A.天平    B.刻度尺    C.打点计时器    D.秒表    E.测力计
②验证本系统机械能守恒的原理表达式为
mgsAB=
1
2
(M+m)(
d
△t2
2-
1
2
(M+m)(
d
△t1
2
mgsAB=
1
2
(M+m)(
d
△t2
2-
1
2
(M+m)(
d
△t1
2
(用已知量和能直接测量的量表示).
③下列因素中可能增大实验误差的是
AD
AD
(填字母序号).
A.气垫导轨未调水平
B.滑块质量M和钩码质量m不满足m=M
C.遮光条宽度太小
D.两光电门间距过小
(2)在一次实验技能比赛中,一同学设计了如下电路来测电源的电动势和内阻.
该同学选好器材后,用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路(图甲是其电路原理图),其中R0是保护电阻.

①该同学在闭合电键后,发现电压表无示数,电流表有示数,在选用器材时,除了导线外,其它器材经检测都是完好的,则出现故障的原因是
jd部分断路
jd部分断路
,(请用接线柱处的字母去表达).
②该同学测量时记录了6组数据,并根据这些数据画出了U-I图线如图所示.

根据图线求出电池的电动势E=
1.48
1.48
V,内阻r=
0.50
0.50
Ω.
③若保护电阻R0的阻值未知,该电源的电动势E、内电阻r已经测出,在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R0的阻值.该条线是
jd
jd
,需改接为
je
je
.改接好后,调节滑动变阻器,读出电压表的示数为U、电流表示数为I,电源的电动势用E表示.内电阻用r表示,则R0=
E-U
I
-r
E-U
I
-r

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实验室备有下列器材选用:
A.干电池(电动势E约1.5V,内电阻r约1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流2.0mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
D.滑动变阻器R(0~20Ω,10A)
E.定值电阻R0(阻值990Ω)
F.开关和导线若干
两组同学分别采用了不同实验方案进行实验:
精英家教网
(1)一组同学设计的实验电路如图1所示,并利用以上器材正确连接好电路,进行了实验测量.根据他们的实验设计,完成下列问题:闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置,记录电流表G的示数I1和电流表A的示数I2.多次改变滑动端P的位置,得到多组数据.在图2所示的坐标纸上建立I1、I2坐标系,并已标出了与测量数据对应的5个坐标点.还有一组数据如图的电表所示,请依据所标各点标在图中描绘I1-I2图线.
利用所画图线求得电源的电动势E=
 
V,电源的内电阻r=
 
Ω.(结果要求保留两位小数)
(2)另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势和内阻.实验原理如图3所示.当变阻器为某一阻值时,用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压U,再卸去变阻器一个接线柱的导线,把多用电表串联在电路中,用直流电流挡测出通过变阻器的电流I.随后改变变阻器的电阻,重复上述操作,获得多组U、I数据,并计算得出实验结果.这个实验方案在测量原理上的主要缺点是
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2012-2013学年江苏省徐州高级中学高三(上)月考物理试卷(10月份)(解析版) 题型:解答题

在实验室中,两组同学分别探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系.

(1)甲组同学使用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)装置进行实验,如图1所示,①是固定在小车上位移传感器的发射器部分,②是接收部分.在该实验中采用控制变量法,保持小车所受拉力不变,用钩码所受的重力作为小车所受拉力,利用图示装置,改变小车的质量,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-1/M关系图线.
①如果摩擦力不能忽略,则画出的a-1/M图线为图2中的______.(填“甲”或“乙”或“丙”)
②该实验中某同学画出的图线中AB段明显偏离直线,如图3所示,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.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(2)乙组同学利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来进行实验.
①做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=______;经过光电门2时的速度表达式v2=______,滑块加速度的表达式a=______.(以上表达式均用已知字母表示).
②为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h,如图4所示.关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是______.
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小.

查看答案和解析>>

同步练习册答案