在研究“物體加速度與力的關(guān)系”的實驗中，某學(xué)習(xí)小組使用的實驗裝置如圖所示。軌道木板水平放置,把小車從位移傳感器(接收器）旁邊釋放后,傳感器能記錄任意時刻小車的位置，據(jù)此可求得小車的加速度。（鉤碼的質(zhì)量為 m，重力加速度為g）

(1)指出該實驗中的一個明顯疏漏___                        。
(2)某次實驗中，依據(jù)傳感器的記錄，在時間t內(nèi)，小車由靜止開始發(fā)生的位移為x則小車的加速度的表達式為a=___________。
(3)糾正了疏漏之處后，保持小車（包含發(fā)射器）的總質(zhì)量為M不變,通過多次實驗，依據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在a—F圖象中描點（如圖所示）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個點明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：       
A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大
(4)若所掛鉤碼不斷增加，a—F圖象中各點連成的曲線將不斷延伸，那么加速度的趨向值為______，繩子拉力的趨向值為______。
（1）沒有墊起軌道右端，使小車的重力沿軌道的分力與摩擦力相平衡。
（2） ；（3） C ；（4） g ， Mg 。

試題分析：(1)本實驗是利用控制變量法研究小車的合外力、質(zhì)量和加速度的關(guān)系，測出細繩的拉力作為小車的合外力，故軌道的摩擦力需要平衡掉，實驗裝置中沒有墊起軌道右端，使小車的重力沿軌道的分力與摩擦力相平衡。
（2）由勻變速直線運動的規(guī)律：，得：。
（3）數(shù)據(jù)處理時,設(shè)小車的質(zhì)量為，鉤碼的質(zhì)量為，則：,小車的加速度為：,這是理論值．由牛頓第二定律：,對于小車個鉤碼組成的整體：，這是真實值．所以：只有當時：，a與F才成線性關(guān)系．,所以圖線明顯偏離直線的原因是太大了；選項C正確。
（4）當鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量時，鉤碼所受的重力才能作為小車所受外力，如果增大鉤碼的質(zhì)量，則外力增大，曲線不斷延伸，那么加速度趨向為g； F不斷增大，那么繩子的拉力趨向值為小車和位移傳感器的總重量。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在“研究勻變速直線運動”的實驗中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯誤或不全的步驟是________．
A．拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器處，先放開紙帶，再接通電源
B．將打點計時器固定在平板上，并接好電源
C．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的鉤碼
D．斷開電源，取下紙帶
E．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔
若有遺漏步驟，將遺漏步驟寫在下面的橫線上(遺漏可編上序號F、G…)．_____________
并把合理順序的序號填寫在橫線上．__________________________________

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如下圖(a)所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，砂和砂桶的質(zhì)量用m表示． (交流電的頻率為50Hz)

(1)圖(b)所示為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為　　　m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
(2)當M與m的大小關(guān)系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力．
(3)在實驗中，由于沒有注意始終滿足（2）的條件，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖中的(　　)

(4)某一組同學(xué)先保持砂和砂桶的質(zhì)量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將砂和砂桶用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
D．用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運動的加速度可直接用公式求出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（9分）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A.按照圖示的裝置安裝器件；
B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C.用天平測出重錘的質(zhì)量；
D.先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E.測量紙帶上某些點間的距離；    
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中沒有必要進行的步驟是            ，操作不當?shù)牟襟E是          。
（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出各點之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為，則計算重錘下落的加速度的表達式=         。(用、、、及表示)

（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大小。若已知當?shù)刂亓铀俣葹間，還需要測量的物理量是         。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示重錘和紙帶在下落的過程中受到的平均阻力大小=_________________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在實驗“研究勻變速直線運動”中，所用打點計時器的頻率為50Hz，打出來的紙帶上每5個點選取一個計數(shù)點并且標在紙帶上方，記為O、A、B、C、D、E、F，并用直尺測量各段長度，OA=4.60cm，OB=10.01cm，OC=16.20cm，OD="23.19cm" ，OE=30.99cm，OF=39.61cm，如圖所示，請利用測得的數(shù)據(jù)，計算并回答下列問題：（本題保留兩位有效數(shù)字）

（1）計算E點處紙帶的速度為            m/s。
（2）紙帶反映物體的加速度應(yīng)為            m/s2。
（3）打下O點時，紙帶的速度         零（ 選填“是”或者“不是”）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于打點計時器的時間間隔，下列是四位同學(xué)各自發(fā)表的看法，其中正確的是_   __。
A．電源電壓越高，每打兩個點的時間間隔就越短，并且可能會打出短線
B．紙帶速度越大，每打兩個點的時間間隔就越短
C．打點計時器連續(xù)打兩個點的時間間隔由電源的頻率決定
D．如果振針松動，可能會出現(xiàn)打出短線

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某同學(xué)設(shè)計了如上圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d。開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t。

（1）木板的加速度可以用d,t表示為a=         ；為了減小測量加速度的偶然誤差可以   采用的方法是(一種即可)                 。
（2）改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是              。

（3）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點有              。
a．可以改變滑動摩擦力的大小
b．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
c．可以比較精確地測出摩擦力的大小
d．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

(10分)某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，圖中所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表(當?shù)刂亓铀俣热?.8 m/s2，小球質(zhì)量m＝0.2 kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：
時刻
t2
t3
t4
t5
速度(m/s)
5.59
5.08
4.58
 

①由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5＝         m/s.
②從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量ΔEp＝        J，動能減少量ΔEk＝            J.
③在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算得ΔEp       ΔEk(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結(jié)果的主要原因是                  

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（9分，每空3分）根據(jù)圖甲裝置在進行驗證牛頓第二定律的實驗中：
（1）讓小車受到的拉力F不變，探究a與M關(guān)系的關(guān)系時，由于沒有考慮沙桶的質(zhì)量，結(jié)果得到的圖像應(yīng)為乙圖中的：

（2）讓小車質(zhì)量M不變時，探究a與F關(guān)系。結(jié)果得到圖丙所示圖線。圖線不通過坐標原點的原因是____________ ____________；

（3）若實驗不滿足M>>m 的條件，則M受到的拉力為___________

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同步練習(xí)冊答案