19．如圖1所示為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持小車(chē)質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車(chē)受到的拉力，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度．
（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)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(shí)驗(yàn)結(jié)論是在質(zhì)量不變的情況下，加速度與力成正比．
②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(chē)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(chē)的質(zhì)量太大．

分析 （1）探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)控制小車(chē)的質(zhì)量保持不變；平衡摩擦力后用鉤碼的重力作為小車(chē)受到的合力；
（2）控制實(shí)驗(yàn)所控制的變量，分析圖象，根據(jù)圖象特點(diǎn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析圖象偏離直線的原因．

解答 解：（1）探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持小車(chē)的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受的合力．
（2）①由圖象OA段可知，a與F成正比，即：在小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，加速度a與小車(chē)受到的合力F成正比；
②以小車(chē)與鉤碼組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受的合外力等于鉤碼的重力m鉤碼g，
由牛頓第二定律得：m鉤碼g=（m小車(chē)+m鉤碼）a，小車(chē)的加速度a=$\frac{{m}_{鉤碼}}{{m}_{小車(chē)}+{m}_{鉤碼}}$g，
小車(chē)受到的拉力F=m小車(chē)a=$\frac{{m}_{小車(chē)}{m}_{鉤碼}}{{m}_{小車(chē)}+{m}_{鉤碼}}$g，當(dāng)m鉤碼＜＜m小車(chē)時(shí)，
可以認(rèn)為小車(chē)受到的合力等于鉤碼的重力，如果鉤碼的質(zhì)量太大，
則小車(chē)受到的合力小于鉤碼的重力，實(shí)驗(yàn)誤差較大，a-F圖象偏離直線，故C正確．
故答案為：（1）小車(chē)的質(zhì)量；小車(chē)受到的拉力；（2）①在質(zhì)量不變的情況下，加速度與力成正比；②C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了控制變量法的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)誤差分析，實(shí)驗(yàn)誤差分析是本題的難點(diǎn)；應(yīng)知道當(dāng)砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于鉤碼重力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

9．某工廠流水線車(chē)間傳送帶如圖所示：逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶長(zhǎng)L=4m，與水平面夾角為37°；小工件被一個(gè)接一個(gè)地靜止放到傳送帶頂端A點(diǎn)，小工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25；則在這些小工件被運(yùn)送到底端B點(diǎn)過(guò)程中，求：
（1）小工件剛放上傳送帶時(shí)的加速度大��；
（2）若要讓每個(gè)小工件都能最快地從A運(yùn)到B，傳送帶速率應(yīng)滿足的條件，并求出該最短時(shí)間；
（3）若要降低工廠耗能成本，要求每個(gè)小工件相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的路程都最短，傳送帶速率應(yīng)滿足的條件，并求出一個(gè)小工件相對(duì)傳送帶的最短路程．
已知g取10m/s2，函數(shù)y=x$\sqrt{a{x}^{2}+b}$-x2在x2=$\frac{2a}$（$\frac{1}{\sqrt{1-a}}$-1）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．用如圖1所示的裝置“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平固定，跨過(guò)小車(chē)上定滑輪的兩根細(xì)線均處于水平．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是AB．（填步驟序號(hào)）
A．小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，打出一條紙帶，同時(shí)記錄拉力傳感器的示數(shù)F0；
B．改變砂和砂桶質(zhì)量，打出幾條紙帶
C．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量
D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量
（2）以拉力傳感器示數(shù)的二倍F（F=2F0）為橫坐標(biāo)，以加速度a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的a-F圖象如圖2所示，則可能正確的是C．

（3）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條如圖3所示的紙帶，按時(shí)間順序取0、1、2、…、5共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，1～5每相鄰兩個(gè)點(diǎn)間各有四個(gè)打印點(diǎn)未畫(huà)出，用刻度尺測(cè)出1、2、…、5各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：10.92、18.22、23.96、28.30、31.10（cm），通過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的交流電頻率為50Hz．則：小車(chē)的加速度大小為1.5m/s2，（結(jié)果保留一位小數(shù)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)完成下面的題目．
（1）有關(guān)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)處理，下列說(shuō)法正確的是AC．
A．應(yīng)使砂和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量，以減小實(shí)驗(yàn)誤差
B．可以用天平測(cè)出小桶和砂的總質(zhì)量m及小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M；根據(jù)公式a=$\frac{mg}{M}$，求出小車(chē)的加速度
C．處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)采用描點(diǎn)法畫(huà)圖象，可以減小偶然誤差
D．處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)采用a-M 圖象，是為了便于根據(jù)圖線直觀地作出判斷
（2）某學(xué)生在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)低，使得傾角偏�。玫降腶-F關(guān)系可用圖1中的哪個(gè)表示？D．

（3）某學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置按如圖2所示安裝好，準(zhǔn)備接通電源后開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)．他的裝置圖中，明顯的錯(cuò)誤是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用直流電源；小車(chē)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的距離太長(zhǎng)；木板水平，沒(méi)有平衡摩擦力 （寫(xiě)出兩條）．

（4）圖3是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出．量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：xAB=3.22cm、xBC=3.65cm、xCD=4.08cm、xDE=4.49cm，xEF=4.91cm，xFG=5.34cm．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，則小車(chē)的加速度a=0.42m/s2．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

14．如圖所示，在小車(chē)上固定一直角硬桿ABC，分別系在水平直桿AB兩端的輕彈簧和細(xì)繩將小球P懸吊起來(lái)．輕彈簧的勁度系數(shù)為k，小球P的質(zhì)量為m，當(dāng)小車(chē)沿水平地面以加速度a向右運(yùn)動(dòng)而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輕彈簧保持豎直，而細(xì)繩與桿的豎直部分的夾角為θ，試求此時(shí)彈簧的形變量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．某同學(xué)采用圖1所示的裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，按實(shí)驗(yàn)要求安裝好器材后，應(yīng)按一定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列給出供選擇的操作步驟：
A．保持配重的砝碼的質(zhì)量不變，在小車(chē)?yán)锛禹来a，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次
B．保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變配重的砝碼的質(zhì)量，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次
C．用天平測(cè)出小車(chē)和砝碼的質(zhì)量
D．在長(zhǎng)木板沒(méi)有定滑輪的一端墊上厚度合適的墊木，平衡摩擦力
E．根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，分別畫(huà)出a-F和a-$\frac{1}{M}$ 圖象
F．用秒表測(cè)出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
G．將裝有配重的砝碼用細(xì)線通過(guò)定滑輪系到小車(chē)上，接通電源，釋放小車(chē)，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)
以上步驟中，不必要的步驟是F，正確步驟的合理順序是CDGBAE（或DCGBAE或DCGABE或CDGABE）．（填寫(xiě)代表字母）
（2）該同學(xué)最終所得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的a-F圖線如圖2所示，從圖中我們可以看出圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線．根據(jù)該圖線可以確定下列判斷中錯(cuò)誤的是B．
A．本實(shí)驗(yàn)中小車(chē)的質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受合力成正比
B．小車(chē)的加速度可能大于重力加速度g
C．可以確定小車(chē)的質(zhì)量約為0.50kg
D．實(shí)驗(yàn)中配重的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

11．三個(gè)質(zhì)量相同，帶電荷量分別為+q，-q和0的小液滴a、b、c，從豎直放置的兩板中間上方由靜止釋放，最后從兩板間穿過(guò)，不計(jì)空氣阻力．軌跡如圖所示，則在穿過(guò)極板的過(guò)程中（　�。�
A．電場(chǎng)力對(duì)液滴a、b做的功相同
B．三者動(dòng)能的增量相同
C．液滴a電勢(shì)能的增加量等于液滴b電勢(shì)能的減少量
D．三者機(jī)械能均不守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)其施加一恒力，且原來(lái)作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變，則（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同
B．質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向垂直
C．質(zhì)點(diǎn)加速度的方向與該恒力的方向不可能總是相同的
D．質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量總是不變的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．關(guān)于速度和加速度的方向，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．速度方向?yàn)檎铀俣确较蛞欢檎?/td>
B．速度的方向就是加速度的方向
C．速度改變量的方向就是加速度的方向
D．當(dāng)加速度與速度方向相同且又減小時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)

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