某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量M關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

(1)若取小車質(zhì)量M＝0.4 kg，改變砂桶和砂的質(zhì)量 m 的值，進(jìn)行多次實驗，以下m的值不合適的是      。

A．m1＝5 g　　　  B．m2＝1kg     

C．m3＝10 g       D．m4＝400 g

(2)為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力，實驗操作時必須首先                ,該操作是否成功,判斷的依據(jù)是                                .

(3)假設(shè)將小車內(nèi)的細(xì)砂逐漸轉(zhuǎn)移到砂桶內(nèi)，令F=mg為橫軸，則a-F圖象中斜率的物理意義是                              .

 

【答案】

(1)BD  (2) 平衡摩擦 ; 不掛砂桶時，小車在傾斜的木板上是否勻速. (3) 總質(zhì)量的倒數(shù)

【解析】

試題分析：（1）設(shè)細(xì)線的拉力為T，加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律得：，，解得：，由此可知當(dāng)砂和桶的總質(zhì)量m要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M時，可將砂和桶的總重力看作小車的拉力，一般認(rèn)為大于10倍為遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于，所以AC合適，BD不合適，故選BD．

（2）根據(jù)力的合成，要想小車受到的合外力等于細(xì)線的拉力，則其他力的合力為零，所以要平衡摩擦力，即實驗操作時必須首先平衡摩擦力；平衡摩擦力后不掛物體時小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動，故打出的紙帶是點(diǎn)擊均勻的，即平衡摩擦力是否成功的依據(jù)為不掛沙桶時小車?yán)垘Т虻狞c(diǎn)跡是均勻的．

（3）將車內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了M+m不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對象是整個系統(tǒng)，，可見a－F圖象斜率的物理意義是．

考點(diǎn)：本題考查探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系，意在考查考生對實驗數(shù)據(jù)的處理方法，及試驗條件的掌握和平衡摩擦力的方法及熟練運(yùn)用學(xué)過知識處理問題分析問題的能力．

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?船營區(qū)模擬）某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖．（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為
3.2
3.2
m/s2．（保留二位有效數(shù)字）
（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的
1
m
，數(shù)據(jù)如下表：
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度
a/m?s-2		 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車質(zhì)量
m/kg		 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
/kg-1		 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
請在方格坐標(biāo)紙中畫出a-
1
m
圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)
1
m
之間的關(guān)系式是
a=
1
2m
m/s2
a=
1
2m
m/s2
．
（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示．
該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是
實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗．如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于砝碼和小桶的總重量，小車運(yùn)動加速度a可用紙帶上點(diǎn)求得．

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為
3.2
3.2
m/s2，紙帶上C點(diǎn)的速度為
1.7
1.7
m/s．（均保留二位有效數(shù)字）
（2）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表：
次   數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度a/m?s-2 1.98 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車質(zhì)量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
小車質(zhì)量倒數(shù)1/m，1/kg 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時a與m的關(guān)系，請在圖c方格坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系，并作出圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）
（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，實驗數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為
0.510
0.510
m/s2（保留三位有效數(shù)字）．打D點(diǎn)時速度大小為
0.747
0.747
m/s．加速度方向為
向左
向左
（填向左、向右）
（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖（c）所示．該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是
沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠
沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗．如圖為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細(xì)沙的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板．
（1）在探究拉力一定時，加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，它采用將木板傾斜，來平衡小車與木板間的滑動摩擦力．那么，當(dāng)改變小車的質(zhì)量時，在不同質(zhì)量下做實驗，還
不需要
不需要
（選填“需要”、或“不需要”）重新平衡摩擦．
（2）為了采用作圖法處理數(shù)據(jù)，直觀反映加速度與質(zhì)量的關(guān)系，建立直角坐標(biāo)系，縱坐標(biāo)取加速度a，橫坐標(biāo)應(yīng)取
質(zhì)量的倒數(shù)
質(zhì)量的倒數(shù)
作為變量．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）①某同學(xué)設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖中（甲）為實驗裝置簡圖．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認(rèn)為下列說法中正確的是
 
（選填字母代號）．
A．實驗時要平衡摩擦力                B．實驗時不需要平衡摩擦力
C．鉤碼的重力要遠(yuǎn)小于小車的總重力    D．實驗進(jìn)行時應(yīng)先釋放小車再接通電源
②如圖（乙）所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(diǎn)（每打5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)），其中L1=3.07cm，L2=12.38cm，L3=27.87cm，L4=49.62cm．則打C點(diǎn)時小車的速度為
 
m/s，小車的加速度是
 
m/s2．（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
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（2）①某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示，則它們的讀數(shù)值依次是
 
mm、
 
A、
 
V．
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②已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0～10Ω，電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20kΩ，電源為干電池（不宜在長時間、大功率狀況下使用），電源電動勢E=4.5V，內(nèi)阻較�。畡t以下電路圖中，
 
（選填字母代號）電路為本次實驗應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路，但用此最佳電路測量的金屬絲電阻仍然會比真實值偏
 
（選填“大”或“小”）．
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③若已知實驗所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值RA=2.0Ω，那么測量金屬絲電阻Rx的最佳電路應(yīng)是圖中的
 
電路（選填字母代號）．此時測得電流為I、電壓為U，則金屬絲電阻Rx=
 
（ 用題中字母代號表示）．

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