精英家教網(wǎng)在做“研究牛頓第二定律”的實驗時:
(1)甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為如圖所示中的直線Ⅰ,乙同學畫出的圖象為圖中的直線Ⅱ.直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大.明顯超出了誤差范圍,下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋,其中可能正確的是
 

(A)實驗前甲同學沒有平衡摩擦力
(B)甲同學在平衡摩擦力時,把長木板的末端抬得過高了
(C)實驗前乙同學沒有平衡摩擦力
(D)乙同學在平衡摩擦力時,把長木板的末端抬得過高了
(2)在研究小車的加速度a和拉力F的關(guān)系時,由于始終沒有滿足M>>m的關(guān)系,結(jié)果應是下圖中的圖
 

精英家教網(wǎng)
分析:(1)甲圖象表明在小車的拉力為0時,合外力大于0,說明平衡摩擦力過度.
乙圖象說明在拉力大于0時,物體的加速度為0,說明繩子的拉力被摩擦力平衡了,即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
(2)在驗證加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,在重物質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M時,可近似認為小車受到的拉力等于重物的重力.
解答:解:(1)A、B:甲圖象表明在小車的拉力為0時,小車的加速度大于0,合外力大于0,說明平衡摩擦力過度,即把長木板的末端抬得過高了.故A錯誤、B正確.
C、D乙圖象說明在拉力大于0時,物體的加速度還為0,說明合外力為0,即繩子的拉力被摩擦力平衡了,即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是沒有將長木板的末端抬高或抬高不夠.故C正確、D錯誤.
故選BC.
(2)設(shè)繩子上拉力為F,對小車根據(jù)牛頓第二定律有:F=Ma,對砂桶和砂有:mg-F=ma,由此解得:F=
mg
1+
m
M
,由此可知當M>>m時,F(xiàn)≈mg,而當沒有滿足M>>m的關(guān)系時,由于F<mg,隨著m的增大,M的加速度a=
F
M
mg
M
,即實際的加速度小于理論值,圖象將會發(fā)生彎曲.故ABC正確,D錯誤.
故選D.
故答案為:(1)BC.(2)D.
點評:解決本題的關(guān)鍵是掌握實驗原理,知道本實驗應控制條件,就能順利解決此類題目,就能舉一反三,所以要注意基本原理的學習.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)①在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中需要將橡皮條的一端固定在水平木板上另一端系上兩根細繩,細繩的另一端都有繩套(如圖1所示)實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條,以下幾項中必須注意的是
C
C

A.兩根細繩必須等長
B.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行
②某同學在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實驗時,將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂,然后在其下部施加外力F,測出彈簧的總長度X,改變外力F的大小,測出幾組數(shù)據(jù),作出外力F與彈簧總長度X的關(guān)系圖線如圖2所示.(實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的)由圖可知該該彈簧的勁度系數(shù)為
20
20
N/m
(2)在做驗證牛頓第二定律的實驗時,回答下列問題:
(如有計算,結(jié)果保留二位有效數(shù)字)
①打點計時器應接
交流
交流
(填交流或直流)電源.
②試驗中,(如甲圖)為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一滑輪的高度,使細線與長木板平行,接下來將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋屝≤囈活^連著紙帶一頭連著沙桶,給打點計時器通電,輕推一下小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動.請指出此步驟的錯漏
應該撤去沙桶
應該撤去沙桶
;
③如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶,紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標出,相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出.由此可求得小車的加速度大小
0.50
0.50
m/S2
④在驗證當小車的質(zhì)量一定其加速度與合外力F的關(guān)系時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖丙所示的a-F圖象,則小車和砧碼的總質(zhì)量M為
1.0kg
1.0kg
,其圖象不過原點的原因是
平衡摩擦力時斜面的傾角太小或者平衡摩擦力不夠;
平衡摩擦力時斜面的傾角太小或者平衡摩擦力不夠;

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)做以下四個實驗時,要用打點計時器的實驗是
AD
AD

A.驗證牛頓第二定律 B.探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系
C.驗證力的平行四邊形定則 D.研究勻變速直線運動
(2)在“研究勻變速直線運動“的實驗中,圖為一次實驗得到的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間時間間隔均為t,測得位移SAC=L1,SBD=L2,則物體的加速度為
L2-L1
2t2
L2-L1
2t2

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年安徽省宿州市泗縣二中高一下學期周考(四)物理試卷(帶解析) 題型:實驗題

I .做“練習使用打點計時器”的實驗時,交流電的周期為T。上圖是某次實驗的紙帶,舍去前面比較密集的點,從0點開始,依次的計數(shù)點標以1、2、3…。1、2計數(shù)點與0計數(shù)點之間的距離依次為x1、x2 ,則物體通過1計數(shù)點的速度v1=_________,運動的加速度為________ 2、3兩計數(shù)點之間的距離為_________.(用T、x1、x2 表示)

II.關(guān)于力學中的有關(guān)實驗,以下說法,正確的是(   )
A.在研究勻變速直線運動的實驗中,小車應從遠離打點計時器釋放;
B.在驗證力的平行四邊形定則的實驗中,不需要使兩個細繩間的夾角盡量大;
C.在研究平拋運動的規(guī)律實驗中,斜槽軌道必須是光滑的;
D.在驗證牛頓第二定律的實驗中,要保證鉤碼的質(zhì)量要遠大于小車的質(zhì)量
III. 如圖所示,某學習小組在做探究合力的功和物體速度變化關(guān)系的實驗,

(1)圖中的實驗器材,器材①名稱是:_________;器材②的名稱是:____  
⑵.以下關(guān)于該實驗的說法中,正確的( )( 答案不止一個 )
A.必須選用同樣的橡皮筋,并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致
B.小車在運動中會受到阻力,可以使木板適當傾斜,以平衡阻力
C.先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
D.每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
E. 如果忘記平衡摩擦力,紙帶上的點是兩頭疏,中間密
F. 利用紙帶上的第一個點到最后一個點的平均速度表示小車獲得的速度
G.處理數(shù)據(jù)時,應該作出功與速度的圖像,觀察它是否為一條拋物線三 分析與計算(9x4=36分,必須寫出解題過程,只寫最后結(jié)果不得分)

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科目:高中物理 來源:2014屆廣東省惠州市高三上學期第二次調(diào)研物理試卷(解析版) 題型:實驗題

 (18分)(1)①在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中需要將橡皮條的一端固定在水平木板上另一端系上兩根細繩,細繩的另一端都有繩套(如圖甲所示)實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條,以下幾項中必須注意的是

A.兩根細繩必須等長

B.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上

C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行

②某同學在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實驗時,將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂,然后在其下部施加外力F,測出彈簧的總長度X,改變外力F的大小,測出幾組數(shù)據(jù),作出外力F與彈簧總長度X的關(guān)系圖線如圖乙所示.(實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的)由圖可知該該彈簧的勁度系數(shù)為___N/m

(2)在做驗證牛頓第二定律的實驗時,回答下列問題:(如有計算,結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

①打點計時器應接____(填交流或直流)電源。

②試驗中,(如甲圖)為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一滑輪的高度,使細線與長木板平行,接下來將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋屝≤囈活^連著紙帶一頭連著沙桶,給打點計時器通電,輕推一下小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。請指出此步驟的錯漏_____;

③如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶,紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標出,相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小___m/S2。

④在驗證當小車的質(zhì)量一定其加速度與合外力F的關(guān)系時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖丙所示的a  F圖象,則小車和砧碼的總質(zhì)量M為_________,其圖像不過原點的原因是______。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)①在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中需要將橡皮條的一端固定在水平木板上另一端系上兩根細繩,細繩的另一端都有繩套(如圖甲所示)實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條,以下幾項中必須注意的是

  A.兩根細繩必須等長

  B.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上

  C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行

②某同學在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實驗時,將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂,然后在其下部施加外力F,測出彈簧的總長度X,改變外力F的大小,測出幾組數(shù)據(jù),作出外力F與彈簧總長度X的關(guān)系圖線如圖乙所示.(實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的)由圖可知該該彈簧的勁度系數(shù)為___N/m

(2)在做驗證牛頓第二定律的實驗時,回答下列問題:(如有計算,結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

  ①打點計時器應接____(填交流或直流)電源  ②試驗中,(如甲圖)為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一滑輪的高度,使細線與長木板平行,接下來將長木板的一端墊起適當?shù)母叨,讓小車一頭連著紙帶一頭連著沙桶,給打點計時器通電,輕推一下小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。請指出此步驟的錯漏_____;

   ③如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶,紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標出,相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小___m/S2。

   ④在驗證當小車的質(zhì)量一定其加速度與合外力F的關(guān)系時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了 如圖丙所示的a-F圖象,則小車和砧碼的總質(zhì)量M為_________,其圖像不過原點的原因是______。

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