17．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)通過數(shù)據(jù)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，應(yīng)使小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于）砂和砂桶的總質(zhì)量．

分析 探究加速度與拉力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．小車的加速度應(yīng)根據(jù)打點(diǎn)計時器打出的紙帶求出；平衡摩擦力時，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，由圖象可知，還沒有掛重物時，小車已經(jīng)產(chǎn)生了加速度，由此可知圖象不過原點(diǎn)的原因．

解答 解：①圖中當(dāng)F=0時，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是實(shí)驗(yàn)前木板右端墊得過高，即平衡摩擦力過大導(dǎo)致的；
②圖中的力F理論上指繩對小車的拉力，即B，而實(shí)驗(yàn)中卻用砂和砂桶的重力，即A．
③設(shè)小車的加速度為a，繩子拉力為F，以砂和砂桶為研究對象得：mg-F=ma，
以小車為研究對象F=Ma，解得：F=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，所以要使得繩子拉力等于砂和砂桶的重力大小，必有m＜＜M，
而不滿足m＜＜M時，隨m的增大物體的加速度a逐漸減�。�
故圖象彎曲的原因是：未滿足砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．
故答案為：①平衡摩擦力過大；②B； A； ③遠(yuǎn)大于．

點(diǎn)評 探究加速與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時，要平衡摩擦力、應(yīng)根據(jù)紙帶求出小車的加速度，掌握實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)注意事項是正確解題的關(guān)鍵，要清楚每一項操作存在的理由．應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的使用數(shù)據(jù)處理方法，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．一通電螺線管其磁感強(qiáng)度最大的地方是（　�。�
A．螺線管的內(nèi)部B．螺線管的外部
C．螺線管的中心軸線上D．螺線管的兩極

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，兩輛車在以相同的速度做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)圖中信息和所學(xué)知識你可以 得出的結(jié)論是（　　）
A．物體重心的位置只與物體的質(zhì)量分布有關(guān)
B．重力的方向總是垂直向下的
C．物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)
D．力是使物體運(yùn)動的原因

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．某學(xué)習(xí)小組為了探究物體受到空氣阻力時運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律，他們采用了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖1示）．實(shí)驗(yàn)時
（1）為了平衡小車運(yùn)動中與木板之間的阻力．應(yīng)該采用下面所述的C方法（選填A(yù)、B、C、D）．
A．逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在木板上保持靜止
B．逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使靜止的小車開始運(yùn)動
C．逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使夾在小車后面的紙帶上所打的點(diǎn)間隔均勻
D．以上操作均可以

（2）平衡了小車與木板間的阻力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力．往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車之前（選填“之前”或“之后”）接通打點(diǎn)計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．
（3）從紙帶上選取若干計數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量，得出各計數(shù)點(diǎn)的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：
時間μ=0.5/s00.100.200.300.400.50
速度θ/m•s-10.120.190.230.260.280.29
請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖2中作出小車的x=3.2圖象．
（4）通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，有同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點(diǎn)？請根據(jù)v-t圖象簡要闡述理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，請思考探究思路并回答下列問題：
（1）為了消除小車與水平木板之間的摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是C
A、將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動
B、將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動
C、將木板不帶滑輪一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動
D、將木板不帶滑輪一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上
（2）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖所示，已知相鄰計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T，且間距S1、S2、S3、S4、S5、S6已量出，則小車加速度的表達(dá)式為a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$；

（3）有一組同學(xué)保持小車以及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖2所示，圖線①一定是在軌道傾斜情況下得到的（選填①或②）；小車以及車中的砝碼總質(zhì)量m=0.5kg．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．如圖1為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(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(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2所示）．
①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)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：計算題

9．小轎車從高速公路的出口A進(jìn)入匝道，先勻減速直線通過下坡路段至B點(diǎn)（通過B點(diǎn)前后速率不變），再勻速率通過水平圓弧路段至C點(diǎn)，最后從C點(diǎn)沿平直路段勻減速到收費(fèi)站D點(diǎn)停下．已知轎車在A點(diǎn)的速度v0=72km/h，AB長L1=75m；BC段為半徑R=20m的四分之一水平圓弧段，輪胎與BC段路面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力，CD段為平直路段長L2=50m，重力加速度g取l0m/s2．求：
（1）若轎車到達(dá)B點(diǎn)速度剛好為v=36km/h，求轎車在AB下坡段的加速度的大�。�
（2）轎車A點(diǎn)到D點(diǎn)全程的最短時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．像打點(diǎn)計時器一樣，光電計時器也是研究物體運(yùn)動情況的常見計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示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的擋光時間．現(xiàn)利用圖乙所示裝置設(shè)計一個“探究物體運(yùn)動的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩上光電計時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2．

（1）用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度d（已知l＞＞d），光電門1，2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t1、t2．則窄片K通過光電門1的速度表達(dá)式v1=$\fraca77i4fh{{t}_{1}}$．
（2）用米尺測量兩光電門間距為l，則小車的加速度表達(dá)式a=$\frac{dq2ry3v^{2}（{t}_{1}^{2}-{t}_{2}^{2}）}{2l{t}_{1}^{2}{t}_{2}^{2}}$．
（3）該實(shí)驗(yàn)中，為了把砂和砂桶拉車的力當(dāng)作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是不掛砂和砂桶，調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車讓其下滑，直至兩個光電門的讀數(shù)相等為止．
（4）實(shí)驗(yàn)中，有位同學(xué)通過測量，把砂和砂桶的重力當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線，如圖丙中的實(shí)線所示．試分析：圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是平衡摩擦力時木板傾角太大；曲線上部彎曲的原因沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的總質(zhì)量用M表示，所掛鉤碼的總質(zhì)量用m表示，小車的加速度a可由打點(diǎn)計時器在紙帶上的打點(diǎn)信息測量并計算出來．

（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足M＞＞m時，才可以近似認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于所掛砝碼的重力mg．
（2）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，保持鉤碼的質(zhì)量m一定，改變小車及車中砝碼的總質(zhì)量M，測出相應(yīng)的加速度．如果采用圖象法處理數(shù)據(jù)，為了比較直觀地反映加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該畫出a與$\frac{1}{M}$的圖象．
（3）在探究加速度a與合力F的關(guān)系時，甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a-F圖線如圖2中（A）所示，說明實(shí)驗(yàn)中存在的主要問題是：平衡摩擦力過大．
（4）乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a-F圖線，如圖2中（B）所示，兩個同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時取值不同的物理量是：M；（選填“m”或“M”）
（5）圖3給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），測得計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算加速度a=0.496m/s2．（保留三位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊答案