热门试卷

在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上的点计算出。

（1）当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。

（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该作a与_________的图象。

（3）如图（a）所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线，此图线说明实验存在的问题是_________。

（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线如图（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同_________ 。

某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ， 并测出间距d开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小，再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。

（1）木板的加速度可以用d、t表示为a=______________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）____________________。

（2）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系，下列图像能表示该同学实验结果的是

[     ]

A.

B.

C.

D.

（3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是

[     ]

A.可以改变滑动摩擦力的大小

B.可以更方便地获取多组实验数据

C.可以比较精确地测出摩擦力的大小

D.可以获得更大的加速度以提高实验精度

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。

（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02 s。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=______m/s2（结果保留两位有效数字）。

（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：

请根据实验数据作出a-F的关系图像：

（3）根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因。

张凯用如图所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验：小车搁置在水平放置的长木板上，纸带连接车尾并穿过打点计时器，用来测定小车的加速度a，小桶通过细线对小车施拉力F。在保持小车质量不变的情况下，改变对小车拉力F的大小，测得小车所受拉力F和加速度a的数据如下表：

（1）根据测得的数据，在下图中作出a－F图象。

（2）由图象可知，小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为____________N。

（3）若要使作出的a－F图线过坐标原点，需要调整实验装置，可采取以下措施中的

[     ]

A．增加小车的质量

B．减小小车的质量

C．适当垫高长木板的右端

D．适当增加小桶内砝码质量

如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。

（2）改变所挂钩码的数量，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-F关系图线（如图所示）。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________________；

②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

某同学利用如图装置研究外力与加速度的关系。将力传感器安装在置于光滑水平轨道的小车上，通过细绳绕过光滑定滑轮悬挂钩码。开始实验后，依次按照如下步骤操作：

①同时打开力传感器和位移传感器；

②释放小车；

③关闭传感器，根据F-t，v-t图像记录下绳子拉力F和小车加速度a；

④重复上述步骤。

（1）某次释放小车后得到的F-t，v-t图像如图所示。根据图像，此次操作应记录下的外力F大小为____________N，加速度a为____________m/s2。（保留2位有效数字）

（2）利用上述器材和过程得到多组数据数据作出a-F图像，为一直线，则____________。

A．理论上直线斜率应等于小车质量

B．直线不过原点可能是因为轨道没有调整到水平

C．如果小车受到来自水平轨道的恒定阻力，直线斜率会变小

D．若实验中钩码质量较大，图象可能会呈现一条曲线

某同学设计了如图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来制定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m'，托盘和盘中砝码的总质量为m，实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2。

（1）为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的__________与__________，计算a的运动学公式是__________；

（2）根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：。他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算μ。若要求a是m的一次函数，必须使上式中的__________保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于__________；

（3）实验得到a与m的关系如图所示，由此可知μ=__________。（取两位有效数字）

某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。

（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Δt1、Δt2；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）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为_____________mm。

（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（见图甲）。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

如图所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置（遮光条宽度为1.20cm），他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放。

（1）实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=2.0x10-2 s，则小车经过光电门时的速度为_____________；（结果保留2位有效数字）

（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为______________；

（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系。处理数据时应作出（选填“v-m”或“v2-m”）图象；某同学作出的线性图象不通过坐标原点（如图所示）其原因是______________________。

探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，不作a-M图线，而作a-l/M图线，为什么要这样做？

光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a，b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a，b之间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用图乙所示的装置设计一个“探究物体的加速度与合外力、质量的关系”的实验，图中AB是水平桌面，CD是一端带有定滑轮的长木板，为了平衡小车与木板间摩擦，将木板C端垫高，将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点（与之连接的光电计时器没有画出）。小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板上的E点由静止滑下，与光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间。

(1)用游标卡尺测量窄片的宽度d，如图丁所示，其读数为___cm。

(2)用米尺测量E，F两点间距为L，已知L＞＞d，与光电门连接的计时器显示的挡光时间为△t，则小车的加速度表达式a=___（结果用所给字母表示）。

(3)某同学在实验中保持小车质量M不变，改变砂与砂桶质量m，并将砂和砂桶的重力当做小车所受的合外力F，通过多次测量作出a-F图线，如图丙中实线所示，试分析图线不过坐标原点的原因是____，图线上部明显偏离直线的原因是____。

同学们在做“探究加速度与物体质量和合力的关系”的实验时：

（1）甲同学为了使小车受到的合力等于托盘及重物的总重量，他采用如下两个措施：

①平衡摩擦力：在长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在托盘的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；

②调整托盘中重物的多少，使托盘和重物的总质量m远小于小车和砝码的总质量M。

请问：以上哪一个措施中有重大错误？

（2）乙同学在实验中，保持小车及砝码总质量M不变，反复改变托盘中重物的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合力（托盘及重物的总重量mg）与加速度的比值略大于小车及砝码的总质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么？

某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d。开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。

（1）木板的加速度可以用d、t表示为a=____________；为了减小测量加速度的偶然误差，可以采用的方法是（一种即可）___________________。

（2）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是____________。

（3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是____________。

A．可以改变滑动摩擦力的大小

B．可以更方便地获取多组实验数据

C．可以比较精确地测出摩擦力的大小

D．可以获得更大的加速度以提高实验精度

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图所示，图甲为实验装置简图（交流电的频率为50 Hz）。

（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为___________m/s2（保留两位有效数字）。

（2）保持托盘中砝码质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：

请在如图所示的方格坐标纸中画出图线，并依据图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________________。