- 探究加速度与物体质量、物体受力的关系
- 共56题
(1)①用游标卡尺测量某钢管的外径,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图1所示,其读数为 cm。
②如图2所示,螺旋测微器测出的某物件的宽度是 mm。
(2)某实验小组采用如图3所示的装置探究小车的加速度与所受合力的关系。
①安装实验装置时,应调整定滑轮的高度,使拉小车的细线在实验过程中保持与 (填“桌面”或“长木板”)平行。
②实验时先不挂砂桶,反复调整垫木的位置,轻推小车,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是 。
③保持小车质量不变,用装有细砂的砂桶通过定滑轮拉动小车,打出纸带。如图4所示是实验中打出的一条纸带的一部分,从较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻的两个计数点之间都有4个点迹没标出,测出各计数点之间的距离。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中AB两计数点间的时间间隔为T= s,小车运动的加速度为a= m/s2
④用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F,通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a。分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴,建立坐标系,根据实验中得到的数据描出如图5所示的点迹,该实验小组得到的a-F图线如图5所示。
实验结果跟教材中的结论不完全一致。你认为产生这种结果的原因可能是 。
⑤该实验中,若砂桶和砂的质量为m,小车质量为M,细线对小车的拉力为F。则拉力F与mg的关系式为 ,若要使,则m与M的关系应满足 。
正确答案
见解析。
解析
(1) 5.44 cm 5.694~5.698 mm
(2)① 长木板
② 平衡摩擦力
③ 0.1 s 0.46 m/s2
④ 砂和砂桶质量较大,没满足砂和砂桶质量远小于小车质量的条件。
⑤
知识点
(1)某同学用如图所示装置验证“质量一定时,物体的加速度与外力的关系”,他将光电门固定在气垫导轨上的某点B处,用细线拴住重力为F的钩码绕过定滑轮拉滑块,滑块从导轨上的A点由静止释放,测出AB间的距离及遮光条的宽度,记录遮光条通过光电门的挡光时间t。通过改变钩码的个数,仍让滑块从同一位置A由静止释放,重复上述实验,记录数据如下表所示:
①请在坐标图上作出图线;
②据图象得出的结论是_______;
③若AB间的距离为x,遮光条的宽度为d,推导出加速度a与的关系式_______;所以质量一定时,物体的加速度与外力的关系是_______。
(2)2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的2B铅笔芯中就含有石墨,能够导电。某同学设计了探究2B铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过2B铅笔芯的电流和其两端的电压)。
实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1)
C.电压表V1(量程3V,内阻3k)
D.电压表V2(量程l5V,内阻15k)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2k,额定电流0.5A)
①除长约l4cm的中华绘图2B铅笔芯、干电池(2节)、开关和带夹子的导线若干外,还需选用的其它器材有_______(填选项前字母);
②在答题卡的虚线方框中画出实验电路图。
正确答案
见解析。
解析
(1)① F-图线如图所示;②F与成正比;③;成正比
(2)①AC;②如图所示
知识点
6.(1)某同学用伏安法测量阻值约为25kΩ的电阻,准备如下器材:
A.直流电源(20V,允许最大电流1A)
B.电压表(量程15V,内阻约100kΩ)
C.电流表(量程100,内阻约2 kΩ)
D.电流表(量程500,内阻约300Ω)
E.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ)
F.开关和导线若干
①为了保证实验顺利进行,并使测量误差尽量小电流表应选________。(请填写字母代号)
②该同学实验时连接了如题6(1)实物图,各接触处接触良好,但在闭合开关进行实验操作时发现,滑动变阻器的滑片移动时,电压表、电流表均无读数,经检查发现连接导线多了一根。为了电路能按照合理的实验原理进行正常操作,只需去掉____导线(填“ab”、“ac”或“cd”) 。
③按照②改正后电路进行实验,由于电表内阻的影响,的测量值较真实值____(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)学完《牛顿第二定律》后,某实验小组设计了如下探究方案去测量物体的质量。所用实验仪器: 轻质光滑定滑轮、铁架台一套、砝码一套(总质量为)、细线、米尺、计时器。具体操作如下:
A.实验装置如题6(2)图1,设左右两边沙袋的质量分别为、;调节滑轮的位置让右侧的沙袋落在桌面上;
B.开始时乙同学从砝码盒中取出质量为的砝码放在右边沙袋中,剩余砝码都放在左边沙袋中,甲同学在保证绳子绷紧的前提下把沙袋拉离桌面一定高度,并让整体保持静止状态,然后甲同学松手后发现右边沙袋下降左边沙袋上升;
C.甲同学再次在保证绳子绷紧的前提下把沙袋拉离桌面一定高度,并让整体保持静止状态,乙同学用米尺测量右边沙袋到桌面的距离;
D.甲同学松手,同时乙同学开动计时器测得右侧沙袋下落时间为;算出加速度;
E.改变,重复上述过程分别计算出每次的加速度,得到多组和的数据,选择适当的变量得到线性关系图(如题6(2)图2所示),根据图像中的函数关系算出两个沙袋质量.
①若右边沙袋下降的高度为,下落时间为,则加速度大小为= _____ (用、表示);
②该小组成员因为粗心,忘记标注横坐标所表达的物理量,但是所有数据的单位为国际制单位.根据图像关系分析该小组成员作出的是________(选填“” 或“”)图线;
③由图像关系可得到沙袋的质量=________,=________(结果保留两位有效数字).
正确答案
(1) ①D ②ab ③偏大
(2)①
②
③
解析
略
知识点
22.用如图所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究,细线跨过定滑轮连接小车和重物,小车在细线的拉力作用下自左向右运动.将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点,用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间.
(1)未悬挂重物时,利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡? .
(2)撤去光电门1,保持小车质量M不变,不断改变重物的质量m,每次让小车都从同一位置A点由静止释放,得到小车遮光条通过光电门2的时间t;记录数据.利用测量数据描点作图,横轴用重物质量m,若要得到一条过坐标原点的倾斜直线,则纵轴应用 (填“t”、“ t-1”、 “t2” 或“t-2”)表示,若得到的确为一直线,则由图线得出结论 .
(3)在实验操作正确的前提下,实验中测得多组数据,并按照第(2)问中的坐标系描点作图,发现直线在末端发生弯曲,则此结果对应于下图中的图 (填“甲”或“乙”).
正确答案
(1)将木板倾斜,轻轻推动小车,若两个光电门记录的时间相同,就平衡了摩擦力
(2)t-2 质量m一定时,加速度与合外力成正比
(3)甲
解析
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知识点
22.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△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=( );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
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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