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实验题 适中0.65 引用6 组卷533
某物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置，探究小球竖直运动时加速度a与绳中拉力F的关系。
   
实验操作如下：
①安装固定器材并调整细绳与木板平行；
②由静止释放小车，读出小车运动时传感器示数F；
③取下纸带，计算小车加速度，进而得到小球的加速度a；
④保持小球质量不变，改变小车上的砝码，重复实验，得到多组a、F的数据；
⑤作出的图像。
（1）为完成实验，以下操作必要的是___________
A. 把木板的右端适当垫高以补偿阻力       B. 控制小球的质量远小于小车的总质量
C. 选择密度大体积小的金属小球       D. 实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源再释放小车
（2）已知电源频率为50Hz，实验中打出的一条纸带如下图乙所示，则小球下落的加速度___________。
   
（3）根据实验数据得到的图像如图丙所示，由图像可得当地的重力加速度大小为___________，小球的质量为___________。（用图中的字母表示）
23-24高三上·山东济宁·阶段练习
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知识点：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验证牛顿第二定律实验方法的改进 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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某兴趣小组用如图甲所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验。小车放在长木板上，小车左端固定一个拉力传感器，细线一端和传感器相连，另一端系一砂桶并跨过定滑轮，纸带连接车尾并穿过打点计时器，用来测定小车的加速度a，改变桶内砂子的重力从而改变小车的拉力F，在保持小车质量不变的情况下，测得小车所受拉力F和加速度a的数据如下表：
1.93.04.05.57.0
1.01.753.54.5

（1）实验时，下列操作或说法正确的是______。
A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数
C.若要使作出的图线过坐标原点，应适当垫高木板的右端
D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
（2）实验时当拉力时，得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是______。（保留2位有效数字）
（3）根据测得的数据，在图丙中作出图像。(      )
某物理兴趣小组的同学利用打点计时器探究小车的“加速度与质量的关系”，其装置如图1所示。具体实验操作步骤如下：
   
①安装并固定器材，调整细绳与木板平行；
②不悬挂小吊盘，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均匀的点；
③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，测出小车和砝码的总质量M；
④打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带；
⑤取下纸带，通过计算得出小车加速度a的大小；
⑥改变小车中砝码的质量，重复实验，得到多组a、M的数据；
⑦作出的图像，根据图像得出加速度a与质量M的关系。
（1）本实验中，以下说法中正确的是_____________。
A．本实验必须测出小吊盘和物块的质量
B．改变小车中砝码的质量后，需要重新进行实验步骤②的操作
C．实验开始前，小车应靠近打点计时器
（2）甲同学通过实验得到如图2所示的一条纸带，取A、B、C、D、E五个计数点（每相邻两个计数点之间还有四个点没有标出），已知打点计时器电源频率是50Hz。则小车的加速度大小a=_________m/s2。（计算结果保留2位有效数字）
   
（3）乙同学通过多次实验，得出相应加速度大小a，记录在下列表格中。请根据表格中数据，在如图3所示坐标纸上，根据表格数据描点，并作出图线___________，从而得出实验结论。

次数

1

2

3

4

5

质量M/kg

0.25

0.30

0.40

0.45

0.50

加速度a/（）

0.39

0.32

0.24

0.22

0.19

质量倒数

4.0

3.3

2.5

2.2

2.0

   
（4）设加入小车内的砝码质量为m，图4为丙同学做出的关系图像。图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车的质量为______________（结果用k、b表示）。
   
某同学“探究小球加速度与合外力的关系”的实验装置如图所示，他用无线力传感器来测量绳子的拉力。他将无线力传感器和小车固定在一起，将细绳的一端挂一小球，另一端系在传感器的挂钩上，调整细绳与木板平行。
（1）则在改进后的实验中以下步骤是否还有必要？
①把木板的右端垫高以补偿阻力__________（选填“有必要”或“没必要”）。
②控制小球的质量远小于小车（含传感器）的总质量__________。（选填“有必要”或“没必要”）。
（2）实验中打出的其中一条纸带如下图，电源的频率为50Hz，由该纸带可求得小球的加速度__________（结果保留三位有效数字）

（3）本实验中，保持绳端所挂小球质量不变，先按住小车，记下传感器读数为；而后在小车上陆续放置钩码，让小车运动，从而得到绳子的不同拉力大小与小球相应的加速度大小，作出图像。则下面图像中正确的是__________。
A．B．C．D．
（4）某同学利用如图甲所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”，具体实验步骤如下：
A．按照图甲安装好实验装置，挂上沙桶（含少量沙子）；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等；
C．取下细线和沙桶，测量沙子和桶的总质量为m，并记下；
D．保持长木板的倾角不变，不挂沙桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间；
E．重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复B、C、D步骤。
①若沙桶和沙子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为__________；（忽略空气阻力）
②有关本实验的说法正确的是__________。

A．沙桶和沙子的总质量必须小于小车的质量
B．沙桶和沙子的总质量必须远小于小车的质量
C．沙桶和沙子的总质量必须大于小车的质量
D．沙桶和沙子的总质量必须远大于小车的质量

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