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7.某興趣小組設(shè)計出如圖甲所示的實驗裝置探究小車的加速度跟合外力的關(guān)系,圖中與小車左端相連的是測力傳感器,小車放置在表面各處粗糙程度相同的水平長木板上,按甲圖裝配好實驗器材,先測出小車運動時所受摩擦阻力,逐漸向沙桶中添加細(xì)沙粒,當(dāng)觀察到小車剛開始運動時,記下傳感器的最大示數(shù)為F0,可認(rèn)為摩擦阻力為F0

(1)將小車放回初位置并用手按住,繼續(xù)向沙桶中添加一定量的沙粒,記下傳感器的示數(shù)F1,接通頻率外為50Hz的交流電源,使打點計時器工作,然后釋放小車,打出一條紙帶,再繼續(xù)在桶中添加沙粒,多次重復(fù)實驗,打出多條紙帶,圖乙為某次實驗打出的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個計時點未畫出,按時間順序取0、1、2、3、4、5、6六個計數(shù)點,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6點到0點的距離(單位:cm),分別標(biāo)注在相應(yīng)計數(shù)點的下方,則小車的加速度a=0.756m/s2,(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)算出各次小車的加速度和合力F(F=F1-F0),獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與F的關(guān)系圖象,紙帶與打點計時器間的摩擦可忽略,圖中可能正確的是AD.

(3)寫出一條提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議:控制桶和砂的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量.

分析 根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大�。�
根據(jù)牛頓第二定律得出a與F的關(guān)系式,結(jié)合關(guān)系式得出正確的圖線;
控制桶和砂的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量即可.

解答 解:(1)由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出,所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s,
設(shè)第一個計數(shù)點到第二個計數(shù)點之間的距離為x1,以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6,
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a=x4+x5+x6x3x2x19T2=0.756m/s2;
(2)改變小桶中砂的重力,多次重復(fù)實驗,獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與合力F(F=F1-F0)的關(guān)系圖象.
由于已經(jīng)平衡摩擦力,所以圖象應(yīng)該過原點.故AD正確,BC錯誤.
(3)提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議:控制桶和砂的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量.
故答案為:(1)0.756;(2)AD;(3)控制桶和砂的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量.

點評 本題借助實驗考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用,在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用,提高解決問題能力.解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項,其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當(dāng)清楚.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

20.“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,利用實驗得到了8組數(shù)據(jù),在圖(a)所示的I-U坐標(biāo)系中,通過描點連線得到了小燈泡的伏安特性曲線.

(1)根據(jù)圖線的坐標(biāo)數(shù)值,請在圖(b)中把實驗儀器連接成完整的實驗電路(內(nèi)接法).
(2)由圖可知,當(dāng)電壓為4V時,小燈泡的電阻約為10Ω,且隨著電壓的增大,小燈泡的電阻增大,因為溫度升高,電阻增大;
(3)將同種規(guī)格的兩個這樣的小燈泡串聯(lián)后再與40Ω的定值電阻R串聯(lián),若接在電壓恒為16V的電源上,如圖(c)所示,則理想電流表的示數(shù)為0.3 A,每個小燈泡的功率為0.6W,電源內(nèi)非靜電力做功的功率為4.8W.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.一物體從A點由靜止開始做加速度大小為a1的勻加速直線運動,經(jīng)過t時間后,到達B點,此時物體加速度大小為a2,方向與a1相反,經(jīng)過t后,物體又回到A點,則a1和a2的比值為( �。�,物體在B時速率和在回到A點時的速率之比為(  )
A.1:3;1:2B.1:3;2:1C.3:1;1:2D.3:1;2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

15.用如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.小車上固定一個盒子(圖中未畫出),盒子內(nèi)盛有砂子,小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)砂子)記為m0,砂桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)砂子)記為m
(1)驗證“在質(zhì)量不變的情況下,加速度與合外力成正比”.從盒子中取出一些砂子,裝入砂桶中,稱量并記錄砂桶的總重力mg,將該力視為合外力F,對應(yīng)的加速度a則從打點紙帶中計算得到.多次改變合外力F的大小,每次都會得到一個相應(yīng)的加速度.以合外力F為橫軸、加速度a為縱軸畫出a-F圖象,圖象是一條過原點的直線.
①a-F圖象斜率的物理意義是1m+m0
②你認(rèn)為把砂桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理?
答:合理(選填“合理”或“不合理”).
(2)驗證“在合外力不變的情況下,加速度與質(zhì)量成反比”.本次實驗中,保持桶內(nèi)的砂子質(zhì)量不變,故系統(tǒng)所受的合外力不變.用圖象法處理數(shù)據(jù)時,以加速度a為縱軸,以1m+m0(用字母表示)為橫軸,才能保證圖象是一條過原點的直線.
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.如圖1為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機)研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置.

(1)在該實驗中必須采用控制變量法,應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變,用鉤碼所受的重力作為合力,用DIS測小車的加速度;
(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測量.在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線(如圖2所示).
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是小車的質(zhì)量一定,加速度a與合力F成正比;
②(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是C.
(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.
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.如圖為高速公路入口的簡化示意圖.駕駛員在入口A取卡處取得通行卡后,駕駛轎車靜止開始勻加速通過水平直道AB,再沿上坡路段BC勻加速運動至C點進入高架主路(通過B點前后速率不變).已知轎車和駕駛員的總質(zhì)量m=2×103kg,從A運動到B經(jīng)歷的時間t=4s,經(jīng)過B處的速度v1=10m/s,BC段長L=l00m.到達C處的速度v2=20m/s.假設(shè)在行駛過程中受到的阻力Ff恒定,且大小為2×103N.
求:
(1)轎車在上坡段BC運動的加速度a1大�。�
(2)轎車在AB段運動的加速度a2大小和牽引力F大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖所示,上表面光滑,長度為3m、質(zhì)量M=10kg的木板,在F=50N的水平拉力作用下,以v0=5m/s的速度沿水平地面向右勻速運動.現(xiàn)將一個質(zhì)量為m=3kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點)無初速度地放在木板最右端,當(dāng)木板運動了L=1m時,又將第二個同樣的小鐵塊無初速度地放在木板最右端,以后木板每運動1m就在其最右端無初速度地放上一個同樣的小鐵塊.(g取10m/s2)求:
(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ.
(2)剛放第三個鐵塊時木板的速度.
(3)從放第三個鐵塊開始到木板停下的過程,木板運動的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”實驗中,某同學(xué)準(zhǔn)備了下列器材:A.一端帶有定滑輪的長木板、B.細(xì)線、C.電磁打點計時器、D.紙帶與復(fù)寫紙、E.導(dǎo)線、F.開關(guān)、G.鉛蓄電池、H.托盤(質(zhì)量不計)、I.砝碼(質(zhì)量已知)、J.低壓交流電源.
(1)你認(rèn)為該同學(xué)準(zhǔn)備的器材中哪些不需要?G(填寫相對應(yīng)的字母)
(2)要完成實驗還需哪些器材?小車、刻度尺;
(3)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),繪出的a-F圖象如圖所示.請你根據(jù)這個圖象分析,實驗中漏掉的步驟是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.傳送帶被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè).由于不同的物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)不同,物體在傳送帶上的運動情況也有所不同.如圖所示,一傾斜放置的傳送帶與水平面的傾角θ=370,在電動機的帶動下以v=2m/s的速率順時針方向勻速運行.M、N為傳送帶的兩個端點,MN兩點間的距離L=7m.N端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送 帶上的物塊擋住.在傳送帶上的O處先后由靜止釋放金屬塊A和木塊B,金屬塊與木塊質(zhì)量均為1kg,且均可視為質(zhì)點,OM間距離L=3m. sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.傳送帶與輪子間無相對滑動,不計輪軸處的摩擦.
(1)金屬塊A由靜止釋放后沿傳送帶向上運動,經(jīng)過2s到達M端,求金屬塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1
(2)木塊B由靜止釋放后沿傳送帶向下運動,并與擋板P發(fā)生碰撞.已知碰撞時間極短,木塊B與擋板P碰撞前后速度大小不變,木塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2=0.5.求:與擋板P第一次碰撞后,木塊B所達到的最高位置與擋板P的距離.

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同步練習(xí)冊答案
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚敐澶婄闁挎繂鎲涢幘缁樼厱闁靛牆鎳庨顓㈡煛鐏炶鈧繂鐣烽锕€唯闁挎棁濮ら惁搴♀攽閻愬樊鍤熷┑顔炬暬閹虫繃銈i崘銊у幋闂佺懓顕崑娑氱不閻樼粯鈷戠紒瀣皡閺€缁樸亜閵娿儲顥㈡鐐茬墦婵℃瓕顦柛瀣崌濡啫鈽夊▎蹇旀畼闁诲氦顫夊ú鏍ь嚕閸洖绠為柕濞垮労濞撳鎮归崶顏勭处濠㈣娲熷缁樻媴閾忕懓绗℃繛鎾寸椤ㄥ﹤鐣烽弶搴撴婵ê褰夌粭澶娾攽閻愭潙鐏﹂懣銈嗕繆閹绘帞澧涚紒缁樼洴瀹曞崬螣閸濆嫷娼旀俊鐐€曠换鎺楀窗閺嵮屾綎缂備焦蓱婵挳鏌ら幁鎺戝姢闁靛棗锕娲閳哄啰肖缂備胶濮甸幑鍥偘椤旇法鐤€婵炴垶鐟﹀▍銏ゆ⒑鐠恒劌娅愰柟鍑ゆ嫹 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ょ紓宥咃躬瀵鎮㈤崗灏栨嫽闁诲酣娼ф竟濠偽i鍓х<闁绘劦鍓欓崝銈囩磽瀹ュ拑韬€殿喖顭烽幃銏ゅ礂鐏忔牗瀚介梺璇查叄濞佳勭珶婵犲伣锝夘敊閸撗咃紲闂佺粯鍔﹂崜娆戠矆閸愨斂浜滈柡鍥ф濞层倝鎮″鈧弻鐔告綇妤e啯顎嶉梺绋款儐閸旀瑩寮诲☉妯锋瀻闊浄绲炬晥闂備浇顕栭崰妤呮偡瑜忓Σ鎰板箻鐎涙ê顎撻梺鍛婄箓鐎氱兘鍩€椤掆偓閻倿寮诲☉銏犖╅柕澹啰鍘介柣搴㈩問閸犳牠鈥﹂柨瀣╃箚闁归棿绀侀悡娑㈡煕鐏炲墽鐓紒銊ょ矙濮婄粯鎷呴崨闈涚秺瀵敻顢楅崒婊呯厯闂佺鎻€靛矂寮崒鐐寸叆闁绘洖鍊圭€氾拷