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2.如圖1為“用DIS(位移傳感器、數據采集器、計算機)研究加速度和力的關系”的實驗裝置.

(1)在該實驗中必須采用控制變量法,應保持小車的質量不變,用鉤碼所受的重力作為合力,用DIS測小車的加速度;
(2)改變所掛鉤碼的數量,多次重復測量.在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線(如圖2所示).
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是小車的質量一定,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)導軌保持了水平狀態(tài)
(C)所掛鉤碼的總質量太大(D)所用小車的質量太大.

分析 ①探究加速度與力的關系,應控制小車的質量保持不變;平衡摩擦力后用鉤碼的重力作為小車受到的合力;
②控制實驗所控制的變量,分析圖象,根據圖象特點得出實驗結論;根據實驗注意事項分析圖象偏離直線的原因.

解答 解:(1)探究加速度與力的關系,應保持小車的質量不變,用鉤碼所受的重力作為小車所受的合力.
(2)由圖象OA段可知,a與F成正比,即:在小車質量一定時,加速度a與小車受到的合力F成正比;
以小車與鉤碼組成的系統為研究對象,系統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+m鉤碼)a,小車的加速度a=mm+mg,
小車受到的拉力F=m小車a=mmmmg,當m鉤碼<<m小車時,
可以認為小車受到的合力等于鉤碼的重力,如果鉤碼的質量太大,
則小車受到的合力小于鉤碼的重力,實驗誤差較大,a-F圖象偏離直線,故C正確.
故答案為:(1)小車的質量;合力;(2)小車的質量一定,加速度a與合力F成正比;C.

點評 本題考查了控制變量法的應用、實驗數據處理、實驗誤差分析,實驗誤差分析是本題的難點;應知道當砝碼質量遠小于小車質量時,可以認為小車受到的拉力等于鉤碼重力.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.A、B是一條電場線上的兩個點,一帶電的微粒僅在靜電力作用下以一定的初速度從A點沿電場線運動到B點,加速度增大.則此電場的電場線分布可能是( �。�
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,為了能夠較準確地測出加速度,將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上:ACDG.
A.把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面
B.把打點計時器固定在長木板上靠近滑輪的某一位置,連接好電路
C.再把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,每次必須由靜止釋放小車
D.把紙帶穿過打點計時器,并把它的一端固定在小車的后面
E.把小車停在靠近打點計時器處,接通直流電源后,放開小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點,換上新紙帶,重復三次
F.從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開頭比較密集的點,在后邊便于測 量的地方找一個開始點,并把每打五個點的時間作為時間單位.在選好的開始點下面記 作0,往后第六個點作為計數點1,依此標出計數點2、3、4、5、6,并測算出相鄰兩點間的距離
G.根據公式a1=x4x13T2,a2=x5x23T2,a3=x6x33T2及平均加速度a=a1+a2+33求出加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.在探究“加速度與力、質量的關系”的實驗中,某同學將實驗器材組裝后,如圖1所示為釋放小車前瞬間的情景.
(1)在接通電源進行實驗之前,請你指出圖1中的錯誤或不妥之處(寫出兩處即可):沒有平衡摩擦力,使用直流電源.

(2)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數點,用刻度尺測量計數點間的距離如圖2所示.已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz.求:
①從圖中所給的刻度尺上讀出A、B兩點間的距離s1=0.70cm;
②該小車的加速度a=0.2m/s2
(3)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砂桶,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砂桶中,測量小車的加速度.小車的加速度a與砂桶中砝碼總重力F的實驗數據如下表:
砂桶中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980
加速度a(m•s-20.691.181.662.182.70
①請根據該組實驗數據在答卷的坐標紙作出a-F的關系圖象;
②根據提供的實驗數據作出的a-F圖線不通過原點的主要原因是平衡摩擦力過大.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

17.在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中,某同學通過數據的處理作出了a-F圖象,如圖所示,則
①圖中的直線不過原點的原因是平衡摩擦力過大.
②圖中的力F理論上是指B,而實驗中卻用A表示.(選填字母符號)
A.砂和砂桶的重力      B.繩對小車的拉力
③此圖中直線發(fā)生彎曲,為了防止直線發(fā)生彎曲,在實驗中,應使小車的質量要遠大于(選填“遠大于”、“遠小于”或“等于)砂和砂桶的總質量.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.某興趣小組設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沙粒,當觀察到小車剛開始運動時,記下傳感器的最大示數為F0,可認為摩擦阻力為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),分別標注在相應計數點的下方,則小車的加速度a=0.756m/s2,(結果保留三位有效數字)
(2)算出各次小車的加速度和合力F(F=F1-F0),獲得多組數據,描繪小車加速度a與F的關系圖象,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果準確程度有益的建議:控制桶和砂的總質量應遠小于小車和傳感器的總質量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,水平傳送帶足夠長,傳送帶始終順時針勻速運動,長為1米的薄木板A的正中央放置一個小木塊B,A和B之間的動摩擦因數為0.2,A和傳送帶之間的動摩擦因數為0.5,薄木板A的質量是木塊B質量的2倍,輕輕把AB整體放置在傳送帶的中央,設傳送帶始終繃緊并處于水平狀態(tài),g取10m/s2,在剛放上很短的時間內,A、B的加速度大小分別為(  )
A.6.5 m/s2、2 m/s2B.5 m/s2、2 m/s2C.5 m/s2、5 m/s2D.7.5 m/s2、2 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:作圖題

11.如圖所示,A、B、C是勻強電場中平行于電場線的某一平面上的三個點,各點的電勢分別為φA=20V,φB=4V,φC=8V,請你畫出該電場的其中一個等勢面和一條電場線.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,物體A放在物體B上,物體B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg.A、B間動摩擦因數μ=0.2.力F水平向右拉A物體,g取10m/s2.( �。�
A.當F<12 N時,A靜止不動
B.當F>12 N時,A相對B滑動
C.當F=60 N時,B受到A的摩擦力等于15 N
D.當F<48N時,A相對B靜止

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