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如图甲所示实验装置探究加速度

发布时间:2021-02-06 07:19:15

① 某同学用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系.先用天平秤得小车质量M=200g、砝码盘的质量为

(1)平衡摩擦力的具体做法是将小车放在一端带有定滑轮的平板上,回把平板不带滑轮的一端垫高,答在小车后面弄一条纸带,穿过打点计时器,让小车子没有牵引力的情况下恰能匀速下滑;即将长木板右端适当垫高,使小车恰能匀速下滑;
(2)C点速度等于AE段的平均速度,故vC=

AE
4T
=
0.1456+0.1115+0.1373
4×0.1
≈0.986m/s;
根据△x=aT2,有:CE-AC=4aT2,故a=
CE-AC
4T2
=
0.1115+1.1373-0.1456
4×0.12
≈2.58m/s2;
(3)a.如图所示;

b.砝码质量增加后,加速度变大,砝码加速下降的加速度变大,故重力和拉力偏差较大;
故答案为:(1)将长木板右端适当垫高,使小车恰能匀速下滑;(2)0.986,2.58;(3)a.如图所示,b.小车的质量不是远大于砝码质量.

② 用如图1所示的实验装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验,请完成以下内容.(1)电火花打点计时器

(1、2)电火花计时抄器都是使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点.
(3)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,由于变量较多,因此采用了“控制变量法”进行研究,分别控制一个物理量不变,看另外两个物理量之间的关系,故ABD错误,C正确.
故选:C.
(4)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:a=

s2?s1
T2

(5)根据a-F图象及a-
1
m
图线都是一条倾斜的直线可知,加速度a跟合力F成正比,根据质量m成反比.
故答案为:
(1)交流;(2)0.02;(3)C;(4)
s2?s1
T2
;(5)正,反.

③ 用如图1甲所示的实验装置来探究加速度与质量、力的关系,为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力.(1

(1)小车由静止下滑,说明重力沿斜面的分力大于摩擦力,因此平衡过度,所以该同学的专操作不正确属,
正确的操作应该为给小车一个初速度,小车能够带动纸带匀速下滑.
(2)如果这位同学先如(1)中的操作,导致平衡摩擦力过度,因此当小车上还没有挂砂和砂桶时,小车应该就已经有加速度了,故图象ABD错误,C正确.
故选:C.
(3)根据匀变速直线运动的推论:S4-S1=3aT2
T=0.1s
代入数据得:a=0.61m/s2
故答案为:(1)该同学的操作不正确,正确的操作应该为给小车一个初速度,小车能够带动纸带匀速下滑.
(2)C;(3)0.61.

④ (10分)用如图甲所示的实验装置来“探究加速度与力关系”。现使小车A连接纸带后置于水平放置的一端带有

(1) 0.877 0.542 3.51小车滑行时所受摩擦阻力较大使导轨倾斜一定角度以平衡摩擦阻力

⑤ 用如图(甲)所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交流电频率为50Hz):(一)下图所示是某同学通

(1)每相邻来两个计数点自之间还有4个点没有画出,则T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
vE=

xDF
2T
=
0.040
0.2
=0.20m/s
设两个计数点之间的位移分别为:s1、s2、s3、s4、s5、s6,由图可知:s1=0.006m;s2=0.01m;s3=0.015m;s4=0.018m;s5=0.022m;s6=0.026m;
根据作差法得:
a=
s4+s5+s6?s3?s2?s1
9T2
=0.40m/s2
(二)①根据描点法作出a-F图线,如图所示:

②图线不经过原点,且F不为零时,加速度为零.可知没有平衡摩擦力,或斜面的倾角过小(平衡摩擦力不足),故A正确.
故答案为:
(一)0.20m/s,0.40m/s2(误差在0.02范围内均可);
(二)(1)如图所示(图线作成折线或曲线均不正确);
(2)A;

⑥ 用如图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交流电频率为50Hz):(1)如图2所示实验仪器为电火

0.066?0.030
0.09
=0.40m/s2
(3)①根据描点法作出a-F图线,如图所示:
②图线不经过原点,且F不为零时,加速度为零.可知没有平衡摩擦力,或斜面的倾角过小(平衡摩擦力不足),故A正确.
故选:A
故答案为:(1)C;(2)0.20;0.40;
(3)①a-F图象如图所示;②A.

⑦ (1)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系,除了图中所示器材外,还应选用的器

(1)ABC、电火花打点计时器使用的是220V交流电源,故A正确、BC错误.
D、需要用天平测量回小答盘和重物的质量,故D正确.
E、本实验不需要秒表计时,打点计时器就是计时工具,故E错误.
F、需要刻度尺测量计数点之间的距离大小,打点计时器需要纸带,故F正确.
G、本实验要用小盘和重物来提供拉力,故E正确.
故选:ADFG.
(2)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是,将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂重物的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.故D正确、ABC错误.
故选:D.
(3)当两小车都做初速度为0的匀变速直线运动,根据x=

1
2
at2
可得物体的加速度a=
2x
t2

所以
a1
a2
2x1
t12
×
t22
2x2

根据题意要通过位移的测量来代替加速度的测量,即满足
a1
a2
x1
x2

则要t1=t2,此实验不需要两车质量相等,小车所受的水平拉力可以不等于砝码(包括小盘)的重力,故BD正确,AC错误.
故选:BD.
故答案为:(1)ADFG;(2)D;(3)BD.

⑧ (1)如图甲所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”实验装置图,图中A为小车,B为装有砝码的小桶,C

(1)①A、每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力,因为f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉回了,故A错误答
B、应先接通电源,1~2s后释放小车,故B错误
C、让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量,故C错误
D、在用图象探究加速度与质量关系时,应作a?

1
m1
图象,看其是否成线性关系,故D正确
故选D
②如果没有平衡摩擦力的话,就会出现当有拉力时,物体不动的情况,故选丙图
③相邻两点间有四个点未画出,则相邻两点的时间间隔为0.1s,由逐差法求得a=
(2.40+2.88)?(1.40+1.89)
(2×0.1)2
×10?2m/s2=0.50m/s2
(2)①欧姆表读数为:9×100Ω=900Ω
②被测电阻阻值Rx>

⑨ 如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置.(1)在实验过程中,打出了一条纸带

(1)设第1段位移为:x1,第,2段位移为:x2
计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清回晰的点起,答每两测量点间还有4个点未画出,说明时间间隔T=0.1s
由△x=aT2得:
即:x2?x1=0.0368?0.0353=a0.12
解得:a=0.15m/s2
(2)由a-F图象可知,F0应该等于滑动摩擦力大小
整体为研究对象,由牛顿第二定律得:
mg-F0=(M+m)a
解得:F0=mg-(M+m)a
(3)提高本实验结果准确程度有益的做法有两个:①平衡摩擦力;②小车质量远远大于沙桶和沙的质量,从图中看出有拉力时物体仍不动,说明没有平衡摩擦力.
所以建议是:实验前要先平衡摩擦力
故答案为:(1)0.15(2)mg-(M+m)a(3)实验前要先平衡摩擦力

⑩ 用如图甲所示的实验装置来“探究加速度与力关系”.现使小车A连接纸带后置于水平放置的一端带有定滑轮的

(1)在匀变速抄直线运动中,中袭间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,故有:
v2=

s2+s3
2T
=
0.0429+0.0579
2×0.1
=0.504m/s
根据匀变速直线运动的推论:a=
s3+s4?(s1+s2)
(2T)2
=
0.0579+0.0730?0.0280?0.0429
0.22
=1.50m/s2
(2)实验中是将物体的重力充当了小车的拉力,由于小车受到桌面的摩擦力,故会使合力小于物体的重力,造成较大的误差,故应未平衡摩擦力(或小车受到的摩擦阻力的影响).措施是把木板不带定滑轮的那一端适当垫高,以平衡摩擦力.
故答案为:①0.504,1.50;②小车运动时所受摩擦力较大,使导轨倾斜一定角度以平衡摩擦力.

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