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实验题 适中0.65 引用34 组卷5067
图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点;
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码;
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③;
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点,测量相邻计数点的间距s1s2,…,求出与不同m相对应的加速度a
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出m关系图线,若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_________
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1s2s3a可用s1s3和Δt表示为a=_____;图2为用米尺测量某一纸带上的s1s3的情况,由图可读出s1=_____mm,s3=____mm,由此求得加速度的大小a=_____m/s2

(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________
2012·全国·高考真题
知识点:用逐差法计算加速度验证加速度与质量成反比的实验步骤、数据处理与误差分析验证牛顿第二定律实验图像的解读 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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如图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图,图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源。在小车的质量未知的情况下,某同学设计了一种新方法用来探究“外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。实验基本步骤如下:
   
①调整木板右端的高度来平衡小车所受的摩擦阻力;
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码(砝码质量计为m);
③接通打点计时器的电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③;
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测出每个计数点到第一个计数点的间距x1x2,…….,求出不同m相对应的加速度a1a2,……;
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出关系图线。
(1)关于该实验,下列说法正确的是________(填字母代号)
A.实验前,应调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板保持平行
B.实验时,可将打点计时器接在5V的蓄电池上使用
C.平衡摩擦力时,需要将纸带穿过打点计时器的限位孔并接在小车上
D.每次增减小车上的砝码改变小车总质量后,需要重新平衡摩擦力
(2)本实验中,在改变小车中砝码的数量时,为了保证小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和____________小车总质量。(选填“远大于”、“远小于”、“等于”)
(3)图乙是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出,则小车运动的加速度a=___________m/s2
   
(4)图丙为所得实验图线的示意图。图中bcd为已知数据。若牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为__________,小车的质量为__________。(用bcd表示答案)
如图甲所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验所用的装置。在小车质量末知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究在外力一定的条件下,物体的加速度与质量间的关系。

(1)实验步骤∶
A.平衡小车所受的阻力,不挂钩码,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列分布均匀的点;
B.按住小车,挂上钩码,在小车中放入砝码;
C.先释放小车,再接通打点计时器电源,获得点迹清晰的纸带,在纸带上标明小车中砝码的质量m
D.按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤C;
E.选纸带上点迹清晰的部分每5个间隔标注一个计数点,测量位移,求出与不同m相对应的加速度a
F.以小车中砝码的质量m为横轴,为纵轴,在坐标纸上作出m关系图像。
(2)完成下列填空∶
①实验步骤中操作错误的是步骤____,正确操作是_________
②经正确操作后,某次实验中测得的纸带如图乙所示,则测量计数点C相对A的位移时,刻度尺的读数为____cm;

ABDE点对应的位移分别为0、3.90cm、14.70cm、21.60cm,所接电源频率为50Hz,则小车加速度a=____(计算结果保留两位有效数字);
④图丙为所得实验图线的示意图,设图中直线的斜率为k,在纵轴上截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为____,小车的质量为____

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