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题文

如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①a-F图象斜率的物理意义是________________________________________.
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?答:________.(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中,是否应该满足M≫m这样的条件?答:________(填“是”或“否”);理由是_____________________________________________________________.
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.
用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以______倒数为横轴.

科目 物理   题型 实验题   难度 中等
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相关试题

某同学利用电流、电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线,采用了如图甲所示的电路。实验中得出了如下一组数据:

电流(A)
0.00
0.10
0.20
0.30
0.36
0.39
0.41
0.43
电压(V)
0.00
0.20
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00


(1)图甲中矩形框1中应接,矩形框2中应接,矩形框3中应接;(选填“电流传感器”、“电压传感器”或“小灯泡”)
(2)在图乙中画出小灯泡的UI图线;
(3)把与本题中相同的两个灯泡接到如图丙所示的电路中,若电源电动势E=4.5V,内阻不计,定值电阻R=10Ω,此时每个灯泡的实际功率是W。(结果保留两位有效数字)

(14分)在探究“加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处:



(2)改正实验装置后,该同学顺利完成了实验。在实验中保持小车质量不变,改变沙桶的质量,测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表:

F/N
0.21
0.30
0.40
0.49
0.60
a/(m/s-2)
0.10
0.21
0.29
0.41
0.49

①根据测得数据,在右图中作出a~F图象;

②由图象可知,小.车与长木板之间的最大静摩擦力大小为N。
(3)打出的某一条纸带,A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点,如图,相邻计数点间还有四个点未标出.利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=m/s2,A点的速度
vA=m/s.

(6分)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系,将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向,弹簧自然悬挂时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表表:

代表符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30

(1)表中有一个数值记录不规范,代表符号为。由表可知所用刻度尺的最小刻度长为
(2)由图可知弹簧的劲度系数为N/m;(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。

某同学利用如图甲所示的实验装置来探究“物体的加速度与其质量、合外力间的关系”,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出。

完成下列填空:
(1)实验装置中的打点计时器的实物图如图乙所示,该种打点计时器的电源为V的电(填“交流”或“直流”)。
(2)在实验时某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步,他测得的图像可能是右图中的(填“甲”“乙”“丙”)

(3)某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源。他经过测量和计算得到打点计时器打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度,记录在下面的表格中。

① 计算打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的公式为vF=(用题目中的字母表示)
②根据上面得到的数据,以A点对应的时刻为t=0时刻,在坐标纸上作出小车的速度随时间变化的v-t图线;

③由v-t图线求得小车的加速度大小约为a =m/s2(结果保留两位有效数字)。

用图甲所示的实验器材测定小灯泡的伏安特性曲线,要求加在小灯泡上的电压从零开始逐渐增大到额定电压。

(1)在方框中画出实验所用的电路图,并按电路图用导线把实物图连接起来。

(2)某同学根据所测几组数据画出图乙所示的图线,图线是一条曲线而不是直线,原因是___________________,小灯泡的工作电压为2.0V时的功率约是___ _W。

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