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1 简答题 · 10 分

图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为,小车和砝码的总质量为。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

(1)试验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一

滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是

(A)将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节                m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。

(B)将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤

去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小

车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。

(C)将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动。

(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是

(A)M=20g, m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

(B)M=200g, m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

(C)M=400g, m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

(D)M=400g, m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

(3)图2 是试验中得到的一条纸带, A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为。已知打点计时器的工作效率为50 Hz,则小车的加速度a=            m/s2(结果保留2位有效数字)。

1 简答题 · 11 分

图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图,图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源,打点的时间间隔用t表示,在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

(1)完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列__________的点。

②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸袋上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点,测量相邻计数点的间距s1,s2,…,求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出-m关系图线,若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成__________关系(填“线性”或“非线性”)。

(2)完成下列填空:

(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是________________。

(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3,a可用s1、s3t表示为a=__________,图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________mm,由此求得加速度的大小a=__________m/s2

图2

(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图,设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为__________,小车的质量为__________。

1 简答题 · 10 分

为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验,实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面,将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点,分别测量OP、OQ的长度h和s,改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据。

(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮,请提出两个解决方法。

(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图像。

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40 kg、M=0.50 kg,根据s-h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=________,(结果保留一位有效数字)

(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)。

1 填空题 · 7 分

图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m:用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测最两光电门之间的距离s;

②调整轻滑轮,使细线水平:

③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB,求出加速度a;

④多次重复步骤③,求a的平均  a ;

⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。

回答下列为题:

(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图(b)所示。其读数为    cm

(2)物块的加速度a可用d、s、AtA,和△tB,表示为a

(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=

(4)如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于     (填“偶然误差”或”系统误差” )

1 简答题 · 6 分

甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示。

①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车受到的合力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响,将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,轻推小车,能使小车做_______________运动。另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m              小车的质量M。(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)

接下来,甲同学在保持小车质量不变的条件下,研究加速度与合力的关系;乙同学在保持合力不变的条件下,研究小车的加速度与质量的关系。

②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。

实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度a=            m/s2。(结果保留三位有效数字)

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a 图线后,发现:当较大时,图线发生弯曲。该同学对实验方案进行了修正,于是避免了图线发生弯曲,那么,该同学的修正方案是

A.画a与的关系图线

B.画a与的关系图线

C.画 a与的关系图线

D.画a与的关系图线

下一知识点 : 探究弹力和弹簧伸长的关系
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