为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。
(1)实验时,一定要进行的操作是 。
A.为减小误差,实验中一定要保证钩码的质量m远小于小车的质量M。 |
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力。 |
C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数。 |
D.改变钩码的质量,打出几条纸带。 |
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).
(3)以拉力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线,测得图线的斜率为k,则小车的质量为 。
有一个小灯泡标有“6 V,0.6W”,现要用伏安法求测小灯泡的I-U图线,要求测量结果尽量准确,备有以下器材供选用:
A.学生电源(直流9 V)
B.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ)
C.电压表(0~10 V,内阻20 kΩ)
D.电流表(0~0.3 A,内阻1Ω)
E.电流表(0~0.6 A,内阻0.4Ω)
F.滑动变阻器(0~30 Ω,允许最大电流2 A)
G.滑动变阻器(0~2000 Ω,允许最大电流0.3 A)
H.开关、导线
(1)实验中电压表应选用,电流表应选用(用序号字母表示)
(2)实验中同学应采用安培表接法(填“外”或“内”),且测量值比真实值偏
(填“大”或“小”).根据测量数据得到的伏安特性曲线如上图所示,图中MN段向上弯曲的主要原因是.
用游标上刻有20个小格的游标卡尺测量一个工件的直径,得到如下图所示结果,由于遮挡,只能看游标的后半部分,则工件的直径为cm。
某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量用M表示,钩码的质量用m表示。要顺利完成该实验,则:
(1)还需要的测量工具有、。
(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是;要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是(填M≈m、M≥m或M≤m)。
(3)在保持小车所受合外力一定的情况下,对实验得到的一系列纸带进行处理,测得小车加速度a与其质量M的数据如下表:(钩码质量m=30g)
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
a(m·s-2) |
1.51 |
1.23 |
1.00 |
0.86 |
0.75 |
0.67 |
M (kg) |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
0.45 |
1/M(kg-1) |
5.00 |
4.00 |
3.33 |
2.86 |
2.50 |
2.22 |
为了寻求a 与M间的定量关系,请利用表中数据在图示的直角坐标系中选取合适的横坐标及标度,并作出相应的图线。
如图是“探究求合力的方法”实验示意图。将橡皮条的一端固定于A点,图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下,将橡皮条的结点拉长到O点;图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条,图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。
(1)以下实验操作过程中正确的是;
A.甲实验时,两个拉力的大小应相等
B.甲实验时,两个拉力的方向应互相垂直
C.乙实验时,只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等
D.乙实验时,仍须将橡皮条的结点拉到O点
(2)图丙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是;
(3)本实验采用的科学方法是。
A. 理想实验法B. 等效替代法 C. 控制变量法
探究物体的加速度与力、质量的关系实验如下:
(1)在探究物体的加速度与力的关系时,应保持不变,分别改变施加在物体上的水平拉力F,测出相对应的加速度a.
(2)该同学根据实验数据作出了加速度a与拉力F图线如右图,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答: .
(3)在探究物体的加速度与物体质量的关系时,应保持不变,分别改变物体的质量m,测出相对应的加速度a.
(4)如果图象是通过坐标原点的一条直线,则说明.
A.加速度a与质量m成正比 B.加速度a与质量m成反比
C.质量m与加速度a成反比 D.质量m与加速度a成正比
(5)在研究物体的“加速度、作用力和质量” 三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”。这种研究物理问题的科学方法是()
(A)建立理想模型的方法 (B)控制变量法 (C)等效替代法(D)类比法