题目
某实验小组用如图1所示的实验装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。打点计时器-|||-纸带-|||-0 1 2 3 4 5 6-|||-x1 x2 x3 x4 x5 x6-|||-盘和砝码-|||-图1 图2-|||-↑a/(m-s^2)-|||-0.7-|||-0.6 ↑a-|||-0.5-|||-0.4-|||-0.3-|||-0.2-|||-0.1 0 F-|||-ot 2 4 →1/MA/(kg^3)-|||-图3 图4(1)除了图中所给的器材以及频率为50Hz的交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的器材是 ____ 。A.秒表B.天平(含砝码)C.弹簧测力计D.刻度尺(2)下列操作中正确的有 ____ 。A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器B.在释放小车前,小车要远离打点计时器C.应先接通电源,后释放小车D.应先释放小车,后接通电源(3)实验中,需要平衡小车运动时的摩擦阻力,正确的做法是 ____ 。A.小车放在木板上,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。B.小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。C.小车放在木板上,挂上砝码盘,砝码盘内不放砝码。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砝码盘的作用下沿木板做匀速直线运动。D.小车放在木板上,挂上砝码盘,砝码盘内放入本次实验所需的砝码。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砝码盘和砝码的作用下沿木板做匀速直线运动。(4)实验中打出的一条纸带如图2所示,其中0、1、2、3、4、5、6为计数点,且相邻计数点之间有4个点未画出。测得的数据为x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.90cm,x5=3.39cm,x6=3.91cm。则小车的加速度a= ____ m/s2。(保留两位有效数字)(5)该小组实验得到小车加速度a与质量M的7组实验数据,如下表所示。 次数 1 2 3 4 5 6 7 a/(m•s-2) 0.62 0.56 0.48 0.40 0.32 0.24 0.15 M/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 在图3所示的坐标纸上已经描好了6组数据点,请将余下的一组数据描在坐标纸上,并作出a-(1)/(M)图像。根据作出的图线,可以得知砝码及砝码盘的总重力为 ____ N(保留两位有效数字)。(6)某同学在实验中作出的a-F图像如图4所示。发现图线有一段是曲线,他认为这是系统误差造成的。他将实验方法做了如下改进:他先将一些砝码放在小车上;之后每次从小车上取下一些砝码移到牵引小车的盘中;重复多次实验,直到将砝码全部移到盘中;根据测得的数据,绘制出小车加速度a随着盘和盘中的砝码所受重力F变化的关系图线,得到的是一条过原点的直线。已知盘和所有砝码的总质量为m,小车的质量为M。请你分析说明图线为直线的原因,并说明图线斜率的物理意义。
某实验小组用如图1所示的实验装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。

(1)除了图中所给的器材以及频率为50Hz的交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的器材是 ____ 。
A.秒表
B.天平(含砝码)
C.弹簧测力计
D.刻度尺
(2)下列操作中正确的有 ____ 。
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.在释放小车前,小车要远离打点计时器
C.应先接通电源,后释放小车
D.应先释放小车,后接通电源
(3)实验中,需要平衡小车运动时的摩擦阻力,正确的做法是 ____ 。
A.小车放在木板上,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。
B.小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。
C.小车放在木板上,挂上砝码盘,砝码盘内不放砝码。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砝码盘的作用下沿木板做匀速直线运动。
D.小车放在木板上,挂上砝码盘,砝码盘内放入本次实验所需的砝码。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砝码盘和砝码的作用下沿木板做匀速直线运动。
(4)实验中打出的一条纸带如图2所示,其中0、1、2、3、4、5、6为计数点,且相邻计数点之间有4个点未画出。测得的数据为x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.90cm,x5=3.39cm,x6=3.91cm。则小车的加速度a= ____ m/s2。(保留两位有效数字)
(5)该小组实验得到小车加速度a与质量M的7组实验数据,如下表所示。
在图3所示的坐标纸上已经描好了6组数据点,请将余下的一组数据描在坐标纸上,并作出a-$\frac{1}{M}$图像。根据作出的图线,可以得知砝码及砝码盘的总重力为 ____ N(保留两位有效数字)。
(6)某同学在实验中作出的a-F图像如图4所示。发现图线有一段是曲线,他认为这是系统误差造成的。他将实验方法做了如下改进:他先将一些砝码放在小车上;之后每次从小车上取下一些砝码移到牵引小车的盘中;重复多次实验,直到将砝码全部移到盘中;根据测得的数据,绘制出小车加速度a随着盘和盘中的砝码所受重力F变化的关系图线,得到的是一条过原点的直线。已知盘和所有砝码的总质量为m,小车的质量为M。请你分析说明图线为直线的原因,并说明图线斜率的物理意义。

(1)除了图中所给的器材以及频率为50Hz的交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的器材是 ____ 。
A.秒表
B.天平(含砝码)
C.弹簧测力计
D.刻度尺
(2)下列操作中正确的有 ____ 。
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.在释放小车前,小车要远离打点计时器
C.应先接通电源,后释放小车
D.应先释放小车,后接通电源
(3)实验中,需要平衡小车运动时的摩擦阻力,正确的做法是 ____ 。
A.小车放在木板上,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。
B.小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。
C.小车放在木板上,挂上砝码盘,砝码盘内不放砝码。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砝码盘的作用下沿木板做匀速直线运动。
D.小车放在木板上,挂上砝码盘,砝码盘内放入本次实验所需的砝码。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砝码盘和砝码的作用下沿木板做匀速直线运动。
(4)实验中打出的一条纸带如图2所示,其中0、1、2、3、4、5、6为计数点,且相邻计数点之间有4个点未画出。测得的数据为x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.90cm,x5=3.39cm,x6=3.91cm。则小车的加速度a= ____ m/s2。(保留两位有效数字)
(5)该小组实验得到小车加速度a与质量M的7组实验数据,如下表所示。
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| a/(m•s-2) | 0.62 | 0.56 | 0.48 | 0.40 | 0.32 | 0.24 | 0.15 |
| M/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 |
(6)某同学在实验中作出的a-F图像如图4所示。发现图线有一段是曲线,他认为这是系统误差造成的。他将实验方法做了如下改进:他先将一些砝码放在小车上;之后每次从小车上取下一些砝码移到牵引小车的盘中;重复多次实验,直到将砝码全部移到盘中;根据测得的数据,绘制出小车加速度a随着盘和盘中的砝码所受重力F变化的关系图线,得到的是一条过原点的直线。已知盘和所有砝码的总质量为m,小车的质量为M。请你分析说明图线为直线的原因,并说明图线斜率的物理意义。
题目解答
答案
解:(1)实验需要天平测量小车的质量,还需要测量纸带上计数点间的长度,还需要刻度尺,故选BD.
故选:BD.
(2)在释放小车前,小车要靠近打点计时器,打点时,应先接通电源,后释放小车。故AC正确,BD错误;
故选:AC.
(3)平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用,具体做法是:小车轻放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,把木板一端垫高,靠近打点计时器的一端适当垫高,形成斜面,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动(纸带上两点的距离相等)即可。
故选B。
(4)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
根据逐差法求加速度可得小车的加速度a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{{9T}^{2}}$
代入数据得:a=0.50m/s2
(5)将余下的一组数据描在坐标纸上,并作a-$\frac{1}{M}$图像如图

由牛顿第二定律得a=F•$\frac{1}{M}$
则图像的斜率即为砝码及砝码盘的总重力F=k=0.17N
(6)图象不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小;图象末端发生弯曲的原因是砝码和砝码盘的质量不是远小于小车的质量.
故答案为:(1)BD(2)AC;(3)B;(4)0.48~0.51;(5)图象如上图;(6)图象不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小;图象末端发生弯曲的原因是砝码和砝码盘的质量不是远小于小车的质量.
故选:BD.
(2)在释放小车前,小车要靠近打点计时器,打点时,应先接通电源,后释放小车。故AC正确,BD错误;
故选:AC.
(3)平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用,具体做法是:小车轻放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,把木板一端垫高,靠近打点计时器的一端适当垫高,形成斜面,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动(纸带上两点的距离相等)即可。故选B。
(4)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
根据逐差法求加速度可得小车的加速度a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{{9T}^{2}}$
代入数据得:a=0.50m/s2
(5)将余下的一组数据描在坐标纸上,并作a-$\frac{1}{M}$图像如图

由牛顿第二定律得a=F•$\frac{1}{M}$
则图像的斜率即为砝码及砝码盘的总重力F=k=0.17N
(6)图象不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小;图象末端发生弯曲的原因是砝码和砝码盘的质量不是远小于小车的质量.
故答案为:(1)BD(2)AC;(3)B;(4)0.48~0.51;(5)图象如上图;(6)图象不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小;图象末端发生弯曲的原因是砝码和砝码盘的质量不是远小于小车的质量.