- 实验
- 共1057题
一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g.
12.若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ;(用m、g、s、h等四个字母表示)
13.该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s= cm;
14.完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:
(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;
(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为 。(用L、h、y等三个字母表示)
正确答案
(1)
解析
(1)由平抛运动规律有 s=vt,h=gt2,
得 v==s
.
由机械能守恒定律得 EP=mv2=
释放小球前弹簧的弹性势能表达式为Ep=
考查方向
解题思路
(1)弹簧释放后,小球在弹簧的弹力作用下加速,弹簧与小球系统机械能守恒,小球离开桌面后,做平抛运动,根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度,根据以上原理列式即可;
易错点
首先是考察了平抛运动的应用,解决关于平抛运动的问题常用的方法是沿着水平和竖直两个方向进行分解,运用各方向上的运动规律进行解答.利用x与s之间的关系求出弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式.考察了在现有知识的基础上对实验改装后的情况进行分析求解,还考察了对实验误差的分析,学会试验中某个量发生变化导致结果如何变化的分析
正确答案
(2)60.00
解析
(2)由表中数据可看出,在误差范围内,s正比于x,即s=20.0x,
s=20.0×3.00=60.00
考查方向
解题思路
(2)根据表达式求解.
易错点
首先是考察了平抛运动的应用,解决关于平抛运动的问题常用的方法是沿着水平和竖直两个方向进行分解,运用各方向上的运动规律进行解答.利用x与s之间的关系求出弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式.考察了在现有知识的基础上对实验改装后的情况进行分析求解,还考察了对实验误差的分析,学会试验中某个量发生变化导致结果如何变化的分析
正确答案
(3)
解析
(3)由Ep=,小球释放前压缩弹簧的弹性势能为:Ep=
联立得(II)步骤中弹簧的压缩量应该为
考查方向
解题思路
.
(3)先从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系,再结合第一小问中结论得到弹性势能与小球的射程的关系,最后综合出弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系.
易错点
首先是考察了平抛运动的应用,解决关于平抛运动的问题常用的方法是沿着水平和竖直两个方向进行分解,运用各方向上的运动规律进行解答.利用x与s之间的关系求出弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式.考察了在现有知识的基础上对实验改装后的情况进行分析求解,还考察了对实验误差的分析,学会试验中某个量发生变化导致结果如何变化的分析
21.一个同学要研究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为^的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示。让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为S。
(1)小钢球离开桌面时的速度大小为v=____________,弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep=___________。
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
由实验数据,可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为___________(式中k为比例系数)
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
9.把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数,如图甲所示.(1)未挂钩码之前,指针B指在刻度尺如图乙所示的位置上,记为 cm;(2)将质量50g的钩码逐个挂在弹簧Ⅰ的下端,逐次记录两弹簧各自的伸长量;所挂钩码的质量m与每根弹簧的伸长量x可描绘出如图丙所示的图象,由图象可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数kⅡ= N/m;(取重力加速度g=9.8m/s2(3)图丙中,当弹簧I的伸长量超过17cm时其图线为曲线,由此可知,挂上第 个钩码时,拉力已经超过它的弹性限度,这对测量弹簧Ⅱ的劲度系数 (选填“有”或“没有”)影响(弹簧Ⅱ的弹性限度足够大).
正确答案
(1)11.50
(2)28
(3)5、没有
解析
(1)读出刻度尺的精度为0.1mm,估读到下一位故为15.10mm
(2)从图像的可得m-x图像斜率K,根据簧弹力与伸长量的关系公式F=mg=kx,
得K=,所以k=Kg=28N/m。
(3)由图像可知当钩码数为5时图像不再沿直线变化,故达到弹性极限;这对弹簧劲度系数的测量并没有影响,这是因为计算弹簧劲度系数时只需要计算前面的直线斜率。
考查方向
1、考查刻度尺的读数,要估读到精度的下一位。
2、考查弹簧弹力与伸长量的关系公式F=kx。
解题思路
1、首先看刻度尺的分度值,读数后估读到精度的下一位。
2、从图像计算出m-x图像的斜率K,根据簧弹力与伸长量的关系公式F=mg=kx,计算得出弹簧的劲度系数。
易错点
1、在读数时容易忘记估读到精度的下一位。
知识点
9.填空
(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象,由图象可知:弹簧原长L0= cm,求得弹簧的劲度系数k = N/m。
(2)如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图b,则指针所指刻度尺示数为 cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为 个。
正确答案
(1)3.0,200;(2)1.50,3
解析
(1)当弹力为零时,弹簧的长度等于原长,可知图线的横轴截距等于原长,则L0=3.0cm,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,则有:
(2)刻度尺所指的示数为1.50cm,则弹簧的形变量为:△x=3.0-1.50cm=1.50cm,根据胡克定律得弹簧的弹力为F=k△x=200×0.015N=3N=3G,可知图b中所挂钩码的个数为3个; 故答案为:(1)3.0,200;(2)1.50,3
考查方向
探究弹力和弹簧伸长的关系
解题思路
根据图线的横轴截距得出弹簧的原长,结合图线的斜率求出它的劲度系数;刻度尺的读数要读到最小刻度的下一位,根据弹簧形变量,结合胡克定律求出弹力的大小,从而得出所挂钩码的个数.
易错点
会区分弹簧的原长,实际长度和伸长量x,并明确三者之间的关系.在应用胡克定律时,要首先转化单位,知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数.
教师点评
本题考查了探究弹力和弹簧伸长的关系,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与长度的测量、胡克定律等知识点交汇命题.
知识点
8.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系,其做法是: 将弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1,至L6.数据如下表.
I.下图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与____的
差值(选填“L0”或“Lx”).
Ⅱ,由图可知弹簧的劲度系数为_ N/m;砝码盘
的质量为 -g.(重力加速度取9.8 m/s2)
正确答案
Ⅰ. Ⅱ.4.9 10
解析
横轴是弹簧挂砝码后弹簧长度与弹簧挂砝码盘时弹簧长度差,所以横轴是弹簧长度与的LX差值.
由图可知弹簧的劲度系数为:10g砝码的重力为:G=mg=0.01×9.8=0.098N,因为弹簧的伸长与所受拉力成正比,所以有:
,代入数据得:
所以砝码盘质量:
考查方向
探究弹力和弹簧伸长的关系
解题思路
弹簧自然悬挂,待弹簧静止后读出弹簧长度;把砝码盘挂在弹簧下面,记下此时弹簧长度;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,弹簧的伸长量为放砝码后弹簧长度和挂砝码盘时的长度差; 根据弹簧的伸长与所受到的拉力成正比进行求解.
知识点
某同学利用弹簧和小物块探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系,把弹簧放在带有刻度的水平桌面上,将弹簧的左端固定在桌面的“0”刻度处,弹簧的右端带有指针,弹簧处于自由状态时指针指示值
为16.00cm,在0~16cm范围内桌面光滑.该同学进行如下操作:
9.将物块靠近弹簧右端并缓慢压缩,当指针在如图所示位置时,弹簧的长度为________cm.记下弹簧的压缩量△x,由静止释放物块,物块离开弹簧后,在桌面上滑行一段距离s停下,记下s值.
10.改变弹簧的压缩量△x,重复以上操作,得到多组数据如下表所示.
根据表格中的数据,请在坐标纸中做出图象.由此得到弹性势能Ep与
成__________关系.
正确答案
15.50cm
解析
刻度尺的最小分度为0.1mm,则示数为15.50cm;
考查方向
长度的测量
解题思路
根据毫米刻度尺的读数方法可明确对应的读数.
易错点
注意毫米刻度尺测量长度时,读数时要估读到最小刻度的下一位数字.
正确答案
正比
解析
小物块离开弹簧后,由能量守恒定律可知:,根据动能定理可得:
,所以可得弹性势能
与s成正比,由图中表格数据做
图象,可得s与
成正比,所以可得
与
成正比.
考查方向
功能关系;探究弹力和弹簧伸长的关系
解题思路
小物块离开弹簧后在桌面上滑行,最后静止,弹性势能完全转化为内能,可得弹性势能与s的关系,由图中表格数据做
图象,可得两者关系,最后可得弹性势能
与
的关系.
易错点
明确实验原理,根据能量守恒定律得出弹性势能与在桌面上滑行的距离s之间的关系.
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,细绳的两端分别于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d0开始时讲模板置于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
正确答案
① ②c ③bc
解析
①由于x =at2,且x=d,所以a =
②由于加速度a =。所以a─F1图象c正确
③bc
知识点
22.(5分)(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象,由图象可知:弹簧原长L0= cm,求得弹簧的劲度系数
k = N/m。
(2)如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图b,则指针所指刻度尺示数为 cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为 个。
正确答案
【答案】(1)3.0(1分), 200(1分)
(2)1.50(1分),3 (2分)
解析
当弹簧弹力为零,弹簧处于自然状态,由图知原长l0=3.0cm
由F=kx,知图线的斜率为弹簧的劲度系数,即
由图b可知,该刻度尺的读数为:1.50cm
可知弹簧被压缩:△x=L0-L=3.0-1.50=1.5cm
弹簧的弹力:F=k△x=200×1.5×10-2=3N
已知每个钩码重G=1N,可推测图b中所挂钩码的个数为3个.
考查方向
探究弹力和弹簧伸长的关系
解题思路
该图线跟坐标轴交点,表示弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长.由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比.图线的斜率即为弹簧的劲度系数;刻度尺的读数要估读一位,由胡克定律求出弹簧的弹力,然后推测钩码的个数.
易错点
应用胡克定律时,要注意转化单位,知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数.
知识点
22.某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k与其原长l0的关系实验中,按示意图所示 安装好实验装置,让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐,在弹簧上安装可移动的轻质指针P,实验时的主要步骤是:
①将指针P移到刻度尺l01= 5cm处,在弹簧挂钩上挂上200g的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;
②取下钩码,将指针P移到刻度尺l02= lOcm处,在弹簧挂钩上挂上250g的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;
③取下钩码,将指针P移到刻度尺l03=15cm处,在弹簧挂钩上挂上50g的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来:
④重复③步骤,在每次重复③时,都将指针P下移5cm,同时保持挂钩上挂的钩码质量不变。将实验所得数据记录、列表如下:
根据实验步骤和列表数据,回答下列问题:
(1)重力加速度g取l0m/ s2。在实验步骤③中,弹簧的原长为15cm时,其劲度系数 k=_ ___ N/m。
(2)同一根弹簧的原长越长,弹簧的劲度系数____(弹簧处在弹性限度内)
A.不变
B.越大
C.越小
正确答案
(1)30 (2)C
解析
(1)重力加速度g取l0m/ s2。在实验步骤③中,弹簧的原长为15cm时,其劲度系数
(2)由表格实验数据同理可求得当原长是5cm时,其劲度系数为当原长是10cm时,其劲度系数为
当原长是15cm时,其劲度系数为
当原长是20cm时,其劲度系数为,
,所以同一根弹簧的原长越长,弹簧的劲度系数越小(弹簧处在弹性限度内),故C正确;AB错误;
考查方向
解题思路
根据胡克定律计算出当弹簧的原长为15cm时,其探究弹簧的劲度系数k与其原长l0的关系,根据表格数据分别求出不同弹簧的原长时,相应的劲度系数,然后比较即得出答案。
易错点
胡克定律中弹簧的拉力与形变量成正比,弹簧处在弹性限度内是适用条件。
知识点
22.某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象,由图象可知:弹簧原长L0=_______cm,求得弹簧的劲度系数K=________N/m。
23.按如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图b,则指针所指刻度尺示数为__________cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为_____________个。
正确答案
3.0(1分), 200(1分)
解析
当弹力为零时,弹簧的长度等于原长,可知图线的横轴截距等于原长,则L0=3.0cm,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,则有:
考查方向
探究弹力和弹簧伸长的关系;胡克定律
解题思路
根据图线的横轴截距得出弹簧的原长,结合图线的斜率求出他和的劲度系数.
易错点
在应用胡克定律时,要首先转化单位,用国际单位制中的单位.
正确答案
1.50(1分), 3 (2分)
解析
刻度尺所指的示数为1.50cm,则弹簧的形变量为:
△x=3.0-1.50cm=1.50cm,
根据胡克定律得,弹簧的弹力为:F=k△x=200×0.015N=3N=3G,可知图b中所挂钩码的个数为3个.
考查方向
胡克定律
解题思路
刻度尺的读数要读到最小刻度的下一位,根据形变量,结合胡克定律求出弹力的大小,从而得出所挂钩码的个数.
易错点
应用胡克定律时,在弹性限度内,注意是弹簧的形变量与受到的拉力成正比.
(1)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。
实验时,先保持两电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大,再保持两球的距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。
实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的____________而增大,随其所带电荷量___________而增大。
此同学在探究中应用的科学方法是_________________(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”)
(2)
如图1所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验:
①为达到平衡阻力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做___________运动。
②连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图2所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N,小力车的质量为0.2kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化,补填表中空格(结果保留至少小数点后第四位)。
正确答案
答案: (1) 减小 增大 控制变量法(2)匀速运动 0.1115 0.1105 0.015
解析
(2);
代入数据得
③
,得
, 逐差法求小车加速度a=0.9856m/s2
,即砝码与托盘的加速度,,
代入计算的,得
知识点
(1)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段己经完成。设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,己知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a= 线速度 v=
(2)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。
①下列做法正确的是 (填字母代号)
a.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
b.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上
c.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
d.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要盆新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 木块和木块上硅码的总质量(填远大于,远小于,或近似于)
③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线·设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲,μ乙,由图可知,m甲 m乙 μ甲 μ乙(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)要测绘一个标有“3V,0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由,零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω):
电流表(量程为0~250mA,内阻约5Ω);
电压表(量程为0~3V,内限约3kΩ):
电键一个、导线若干。
1 实验中所用的滑动变阻器应选下列中的(填字母代号)。
a滑动变阻器(最大阻值20Ω, 额定电流1A)
b滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
2 实验的电路图应选用下列的图(填字母代号)。
3 实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为50Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是_W。
正确答案
答案:(1)(2)① AD ② 远小于 ③ 小于,大于
(3)① A ② B ③ 0.1
解析
(1)本题只要万有引力的基本应用。由可得。
(2)解析:本题主要考察“验证牛顿第二定律”的实验。 ① 选择AD。 B选项错误,在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂“重物”; C选项错误,打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器。 ② 按照教材上的理论若以砝码桶及砝码作为小木块的外力,则有 a=mg M ,而实际实验过程中砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动,即对砝码桶及砝码有mg﹣T = ma,对小木块有T = Ma。综上有:小物块的实际的加速度为 a= mg (M+m) < mgM ,只有当m<<M时,才能有效的保证实验的准确性。 ③ 当没有平衡摩擦力时有:T﹣f =ma,故a= 1m T﹣μg ,即图线斜率为1 m ,纵轴截距的大小为μg 。观 察图线可知m甲小于m乙,μ甲大于μ乙
(3)解析:本题考察了“小灯泡的伏安特性曲线”的实验。 ① 根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”,而“分压电路”需要用较小的滑动变阻器,故选择A。 ② 在①中已经明确了控制电路,继续要选择电流表的接法,题中 RxRA = 15 5 = 3 ,而RVRx = 300015 = 200 , 可知电压表的分流作用不如电流表的分压作用明显,故而应选择电流表的外接法,综上可知B选项的电路图正确。 ③ 根据图像可知,当将小灯泡接入电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端时,将小灯泡和内阻等效到坐 标纸上可知小灯泡的伏安特性曲线仍处于“线性”段,故其电阻为10Ω,代入闭合电路欧姆定律及功率计算表达式可知P实际 = (E(r+Rx ))2Rx= ( 1.5 5+10)2×10 =0.1(W)
知识点
在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车,一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验,还须从下图中选取实验器材,其名称是__________(漏选或全选得零分);并分别写出所选器材的作用__________。
正确答案
①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码
②学生电源为电磁打点计时器提供交流电源;电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到的拉力的大小,还可以用于测量小车的质量。
解析
电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到的拉力的大小,还可以用于测量小车的质量。如果选电磁打点计时器,则需要学生电源,如果选电火花计时器,则不需要学生电源。
知识点
某同学利用图(a)所以实验装置及数学化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示。实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题:
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 (填“线性”或“非线性”)关系。
(2)由图(b)可知,a-m图线不经过原点,可能的原因是 。
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是 ,钩码的适量应该满足的条件是 。
正确答案
(1) 非线性
(2) 存在摩擦力 。
(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 , 远小于小车的质量 。
解析
略
知识点
图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= mm.
(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是 ;
(3)下列不必要的一项实验要求是 .(请填写选项前对应的字母)
A、应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B、应使A位置与光电门间的距离适当大些
C、应将气垫导轨调节水平
D、应使细线与气垫导轨平行
(4)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出 图象.(选填“”、“
”或“
”).
正确答案
(1)2.25
(2)遮光条到光电门的距离L
(3)A
(4)
解析
略
知识点
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