如圖為“研究物體的加速度與所受合外力的關(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
小車質(zhì)量
小車質(zhì)量
不變,用砝碼和砝碼盤所受的重力作為合外力,用打點(diǎn)計時器打出的紙帶測小車的加速度.
(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測量.在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線(如圖所示).此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是
C
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.
分析:該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力的關(guān)系,我們采用控制變量法進(jìn)行研究.根據(jù)圖象得出變量之間的關(guān)系,知道鉤碼所受的重力作為小車所受外力的條件.
解答:解:(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持小車質(zhì)量不變,用砝碼和砝碼盤所受的重力作為合外力,用打點(diǎn)計時器打出的紙帶測小車的加速度.
(2)由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線,所以在質(zhì)量不變的條件下,加速度與外力成正比;
由實(shí)驗(yàn)原理:mg=Ma
得a=
mg
M
=
F
M
,而實(shí)際上a′=
mg
m+M

可見A,B段明顯偏離直線是由于沒有滿足M>>m造成的,故C正確,ABD錯誤.
故選C.
故答案為:(1)小車質(zhì)量        (2)C
點(diǎn)評:在學(xué)習(xí)物理過程中掌握各種研究問題的方法是很重要的,要了解各種方法在物理中的應(yīng)用.
探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時,要平衡小車受到的摩擦力,不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過平衡摩擦力,小車受到的合力不等于鉤碼的重力.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

有位同學(xué)設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn),用來驗(yàn)證在外力作用下物體做加速運(yùn)動時,動能的改變量等于合外力所做的功.如圖,他使用的實(shí)驗(yàn)儀器有.電磁打點(diǎn)計時器、學(xué)生電源、長方形木塊、紙帶、天平(圖中未畫出)、帶定滑輪的木板(長約1米)、細(xì)線、砝碼盤、砝碼等.
該同學(xué)操作如下.
(1)用天平測出木塊的質(zhì)量m.把器材按圖安裝好.紙帶固定在木塊中間的方孔內(nèi).
(2)把木塊放在打點(diǎn)計時器附近,用手按住,往砝碼盤中加砝碼,再放開木塊,讓它做加速運(yùn)動.然后接通打點(diǎn)計時器電源,讓它工作.當(dāng)木塊到達(dá)定滑輪處時,斷開電源.
(3)取下紙帶,并在紙帶上做了如下圖的標(biāo)記,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.
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請回答下列問題.
(1)該同學(xué)操作過程中有一處明顯的不當(dāng)之處,請更正:
 

(2)利用測得的木塊質(zhì)量m、交流電源的周期T、紙帶上標(biāo)示的位移SA,SB,SC
①請你寫出木塊在加速階段所受合外力的表達(dá)式:
 
;
②請寫出驗(yàn)證動能定理的方法:
 

(3)在上述試驗(yàn)中,如果對該同學(xué)選擇的儀器和做法做一些更改,則可以直接將砝碼及砝碼盤的重力,作為研究對象所受到的 合外力.為達(dá)到這個目的,你認(rèn)為應(yīng)該怎樣做
 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?日照一模)(1)某同學(xué)在研究“對不同物體做相同功情況下,物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時,提出了以下四種猜想:
A.m∞υ
B.m∞
1
υ

C.m∞υ2
D.m∞
1
υ2

為驗(yàn)證猜想的正確性,該同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):將長木板平放在水平桌面上,木塊固定在長木板一端,打點(diǎn)計時器固定在木塊上,木塊右側(cè)固定一輕彈簧,用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放,打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn),選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶,計算出小車勻速運(yùn)動的速度υ1,測出小車的質(zhì)量m1;然后在小車上加砝碼,再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車,計算出小車和砝碼勻速運(yùn)動的速度υ2,測出小車和砝碼的總質(zhì)量m2:再在小車上加砝碼,重復(fù)以上操作,分別測出υ3、m3….

①每次實(shí)驗(yàn)中,都將小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放,目的是
小車獲得相同的動能(彈簧對小車做功相同)
小車獲得相同的動能(彈簧對小車做功相同)
;若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車和紙帶受到的阻力對小車運(yùn)動的影響,應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是
墊高木板固定打點(diǎn)計時器的一端,使小車連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動(平衡摩擦力)
墊高木板固定打點(diǎn)計時器的一端,使小車連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動(平衡摩擦力)

②某次實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如表:由表格數(shù)據(jù)直觀判斷,明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的
AC
AC
;若對某個猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖,畫出了如圖2所示的圖象,則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是
1
v2
1
v2

m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v/(m?s-1 1.000 0.707 0.577 0.500 0..447
(2)冬、春季節(jié)降水量少,廣東沿海附近江河水位較低,漲潮時海水倒灌,出現(xiàn)“咸潮”現(xiàn)象,使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度增高,電阻率變小,水質(zhì)受到影響.某同學(xué)設(shè)計了一個監(jiān)測河水電阻率的實(shí)驗(yàn).在一根均勻長度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極,如圖3所示,兩電極相距L=0.314m,管內(nèi)充滿待測的河水.安裝前用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑,測量結(jié)果如圖4所示.
為測管內(nèi)河水電阻供選器材有:
電壓表V1:量程15V,內(nèi)阻約30kΩ
電壓表V2:量程3V,內(nèi)阻約10kΩ
電流表A1:量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2:量程150mA,內(nèi)阻約10Ω
滑動變阻器甲:最大值為10Ω,額定電流足夠大
滑動變阻器乙:最大值為1kΩ,額定電流足夠大
電源E1:電動勢15V,內(nèi)阻6Ω
電源E2:電動勢3V,內(nèi)阻2Ω
開關(guān)、導(dǎo)線若干.
該同學(xué)選用以上部分器材測出了9組數(shù)據(jù),并在坐標(biāo)系中標(biāo)出,如圖5所示.
①據(jù)圖(2)讀出玻璃管的內(nèi)徑d=
6.70
6.70
mm.
②實(shí)驗(yàn)時,所選用的電壓表為
V1
V1
(填“V1”或“V2”),所選用的電流表為
A2
A2
(填“A1”或“A2”),所選的滑動變阻器為
(填“甲”或“乙”),所選的電源為
E1
E1
(填“E1”或“E2”).
③在答題卡的虛線框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)的原理圖.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

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(1)如圖(1)為“電流天平”,可用于測定磁感應(yīng)強(qiáng)度.在天平的右端掛有一矩形線圈,設(shè)其匝數(shù)n=5匝,底邊cd長L=
20cm,放在垂直于紙面向里的待測勻強(qiáng)磁場中,且線圈平面與磁場垂直.當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流I=100mA時,調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡.若保持電流大小不變,使電流方向反向,則要在天平右盤加質(zhì)量m=8.2g的砝碼,才能使天平再次平衡.則cd邊所受的安培力大小為
 
 N,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為
 
T(g=10m/s2).
(2)某課外興趣小組利用如圖(2)的實(shí)驗(yàn)裝置研究“合外力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”以及“加速度與合外力的關(guān)系”1 該小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時先正確平衡摩擦力,并利用鉤碼和小車之間連接的力傳感器測出細(xì)線上的拉力,改變鉤碼的個數(shù),確定加速度a與細(xì)線上拉力F的關(guān)系,如圖圖象中能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是
 

A.精英家教網(wǎng)B.精英家教網(wǎng)C.精英家教網(wǎng)D.精英家教網(wǎng)
②在上述實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz,某此實(shí)驗(yàn)中一段紙帶的打點(diǎn)記錄如圖(3)所示,則小車運(yùn)動的加速度大小為
 
m/s2(保留3位有效數(shù)字)
③實(shí)驗(yàn)時,小車由靜止開始釋放,已知釋放時鉤碼底端離地高度為H,現(xiàn)測出的物理量還有:小車由靜止開始起發(fā)生的位移s(s<H)、小車發(fā)生位移s時的速度大小為v,鉤碼的質(zhì)量為m,小車的總質(zhì)量為M,設(shè)重力加速度為g,則mgs
 
 (選填“大于”、“小于”或“等于”)小車動能的變化;
(3)利用如圖(4)所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻RV,RV約為300Ω.
a、請補(bǔ)充完整某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖正確連接好電路,把滑動變阻器R的滑片P滑到
 
(填“a”或“b”)端,閉合開關(guān)S2,并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大;
②閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使電壓表的指針指到滿刻度;
③保持開關(guān)S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱R0的阻值大小,使電壓表的指針指到滿刻度的
 
;讀出此時電阻箱R0的阻值,即等于電壓表內(nèi)阻RV
b、實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測電壓表、電阻箱(最大阻值999.9Ω)、電池(電動勢約1.5V,內(nèi)阻可忽略不計)、導(dǎo)線和開關(guān)之外,還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
A.滑動變阻器(最大阻值150Ω)B.滑動變阻器(最大阻值50Ω)
為了使測量比較精確,從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中,滑動變阻器R應(yīng)選用
 
(填序號).
c、對于上述測量方法,從實(shí)驗(yàn)原理分析可知,在測量無誤的情況下,實(shí)際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R
 
(填“大于”、“小于”或“等于”)真實(shí)值RV;且在其他條件不變的情況下,若R越大,其測量值R的誤差就越
 
(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)如圖所示,是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行的情形,這時,橡皮筋對小車做的功記為W,當(dāng)我們用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時,每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放.小車每次實(shí)驗(yàn)中獲得的速度由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出,而后確定橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系.回答下列問題:

①除了圖中已給出的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要的器材有低壓交流電源和
刻度尺
刻度尺
;
②實(shí)驗(yàn)時為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動,應(yīng)采取的措施是
木塊的末端墊高,平衡摩擦力
木塊的末端墊高,平衡摩擦力
;
③若某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶如圖所示,則小車由于橡皮筋彈力做功所獲得的速度為
1.00m/s
1.00m/s
m/s.(打點(diǎn)計時器所用交變電壓的頻率為50Hz)

(2)某課題研究小組,收集了數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等用舊了的各種類型的電池,以及從廢舊電器上拆下的電阻、電容、電感線圈、白熾燈等元件.現(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件,即電阻R0(約為2KΩ))和白熾燈.現(xiàn)用手機(jī)中的鋰電池 (電動勢E標(biāo)稱值為3.7V,允許最大放電電流為300mA)以及可供選擇的下列器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
A.電壓表V(量程4V,電阻RV約為4.0kΩ)
B.電流表A1(量程300mA,電阻RA1約為5Ω)
C.電流表A2(量程2mA,電阻RA2約為10Ω)
D.滑動變阻器R1 (0~20Ω,額定電流lA)
E.電阻箱R2(0~999.9Ω)
F.開關(guān)S一只,導(dǎo)線若干
①為了測定電阻R0的阻值,小組的一位成員,設(shè)計了如圖甲所示的電路原理圖并選取了相應(yīng)的器材 (電源用手機(jī)中的鋰電池),其中有一種器材選取不妥,應(yīng)做出的調(diào)整是
電流表A1換成電流表A2
電流表A1換成電流表A2

②為研究白熾燈的伏安特性曲線,該同學(xué)重新設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn)電路,測出了加在燈兩端的電壓U和通過燈的電流I共8組數(shù)據(jù) (見下表):
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0 0.08 0.13 0.18 0.20 0.24 0.29
請在圖乙坐標(biāo)中,描點(diǎn)作出U一I圖線.由圖象可知,隨著電流的增大,白熾燈的電阻
增大
增大
(選填“增大“、“減小“或“不變“).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)在做“用電流表和電壓表測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)時:

①某同學(xué)連接的實(shí)物圖如右圖所示。但當(dāng)開關(guān)閉合時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)而電流表沒有示數(shù),實(shí)驗(yàn)前儀器都檢查過是好的,也就是說只可能是某根連接導(dǎo)線斷了。那么,請你分析一下,可能發(fā)生斷路故障的導(dǎo)線是__________________(寫出所有可能斷的導(dǎo)線的編號)。

②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時對該電路作了改進(jìn),其方法是:加接了一個定值電阻R0,如圖所示。他加接此電阻的作用是                       。

(2)與打點(diǎn)計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計時儀器,其結(jié)構(gòu)如左圖所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示物體通過時的擋光時間。

為了測定兩張紙之間的動摩擦因數(shù),某同學(xué)利用光電計時器設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn):如右圖所示,在小鐵塊A和木板B上貼上待測的紙,木板B水平固定,鉛錘通過細(xì)線和小鐵塊相連。l和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門,與之連接的兩個光電計時器沒有畫出。釋放鉛錘,讓小鐵塊在木板上加速運(yùn)動,光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為。用游標(biāo)卡尺測量小鐵塊的寬度d如下圖所示。

①讀出小鐵塊的寬度d=                cm。

②鐵塊通過光電門l的速度v1=       m/s,鐵塊通過光電門2的速度v2=      m/s。(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

③已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,為完成測量,除了測量v1、v2和兩個光電門之間的距離L外,還需測量的物理量有(用文字說明并用字母表示)                  。

④用③中各量求解動摩擦因數(shù)的表達(dá)式:               (用字母表示)。

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