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题文

在探究牛顿第二定律实验中,得到以下数据:物体质量不变时,加速度a与物体所受合力F的对应数据如表一;物体所受合力不变时,加速度a和物体质量的倒数的对应数据如表二.
表一

表二

(1)请在下图所示的坐标平面内,分别画出a-F图象和a-图象;

(2)由a-F图象得到的结论是                               
由a-图象得到的结论是                          

科目 物理   题型 实验题   难度 中等
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某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。

①为便于分析F与t的关系,应作出_____的关系图象,并在坐标纸上作出该图线。

②由图线得出的实验结论是:______________________
③设AB间的距离为s,遮光条的宽度为d,请你由上述实验结论推导出物体的加速度a与时间t的关系式___________。

在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了ABCDEF等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流。他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐。(下述结果均保留两位有效数字)

由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的瞬时速度vC是______m/s;
计算该物体的加速度a为________m/s2
如果当时电网中交流电的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的加速度的测量值比实际值偏_______(填“大”或“小”)。

电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的仪器,它使用_______(填“交流”或“直流”)电源,由学生电源供电,工作电压为_______V。而电火花计时器使用的交流电压为________V。

某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按图(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为=50Hz),打出一条纸带.

他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图(b)所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为…,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=J(结果保留三位有效数字),把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=.(结果保留三位有效数字)

此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是

A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因

在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为________ cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为________ mm.

采用右图所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示).

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