在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)．

a/ms-22.012.984.026.00
F/N1.002.003.005.00
（1）F/N實(shí)驗(yàn)中使用位移傳感器和計(jì)算機(jī)，可以便捷地獲取信息和處 理信息，所獲取的信息是______；
（2）在坐標(biāo)紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；
（3）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過程中的不當(dāng)之處是：______
（4）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器，如圖（b）所示．從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將______．（填“變大”，“變小”，“不變”）

解：（1）位移傳感器是專門用來測(cè)量位移的儀器，所以使用位移傳感器和計(jì)算機(jī)，所獲得的信息是在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移．
（2）a-F圖象如圖所示

（3）由圖象可知，當(dāng)=0時(shí)，a大于0，說明小車會(huì)加速運(yùn)動(dòng)，表明在平衡摩擦力時(shí)傾角過大．
（4）根據(jù)牛頓第二定律可知，對(duì)小車應(yīng)有F=Ma，即a==，此時(shí)a-F圖象的斜率為k=
再對(duì)重物應(yīng)有mg-F=ma，聯(lián)立可得a=，若把mg當(dāng)做F，則應(yīng)有a=，此時(shí)a-F圖象實(shí)際斜率為k′=，所以k＞k′，
所以圖象的斜率大于實(shí)際的斜率，即斜率變大．
故答案為（1）在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移
（2）如圖
（3）平衡摩擦力時(shí)傾角過大
（4）大于
分析：本題（1）的關(guān)鍵是明確位移傳感器的含義及使用方法；（3）題的關(guān)鍵是明確該實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力，否則作出的a-F圖象將不過原點(diǎn)，注意縱軸截距與橫軸截距的含義；（4）題的關(guān)鍵是分別對(duì)小車和重物列出牛頓第二定律方程，寫出a與mg的函數(shù)方程，然后再根據(jù)斜率的概念討論即可．
點(diǎn)評(píng)：關(guān)于牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)要明確以下幾點(diǎn)：①為什么要求平衡摩擦力；②為什么要求重物質(zhì)量m＜＜小車質(zhì)量M；圖象不過原點(diǎn)與彎曲的原因是什么．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)（1）一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=311sin314t（V）．已知線圈匝數(shù)是100，面積為0.02m2，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=
 
T（保留一位有效數(shù)字），當(dāng)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過3π/4 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為
 
V．
（2）如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì) 算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)前已平衡摩擦力．精英家教網(wǎng)
①實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，應(yīng)保持
 
不變，用鉤  碼所受的重力作為小車所受的
 
，用DIS測(cè)小車的加速度．
②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可 畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
 
．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：
A．小車與軌道之間存在摩擦    B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大      D．所用小車的質(zhì)量太大
（3）在“測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量對(duì)象為1節(jié)新的干電池．某同學(xué)用圖甲所示電路測(cè)量時(shí)，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)變化不明顯，估計(jì)是因?yàn)殡姵剌^新造成．為了提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)采用圖乙所示電路．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：量程3V的電壓表；量程0.6A的電流表（具有一定內(nèi)阻）；定值電阻R0（阻值未知，約幾歐姆）；滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω），滑動(dòng)變阻器R2（0～200Ω）；單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干．精英家教網(wǎng)
①乙電路中，加接電阻R0有兩方面的作用，一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量，二是
 
．
②為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
 
（填R1或R2）．
③開始實(shí)驗(yàn)之前，S1、S2都處于斷開狀態(tài)．現(xiàn)在開始實(shí)驗(yàn)：
A、閉合S1，S2打向1，測(cè)得電壓表的讀數(shù)U0，電流表的讀數(shù)為I0；
B、閉合S1，S2打向2，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2．則新電池電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E=
 
，內(nèi)阻的表達(dá)式r=
 
．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年天津市南開區(qū)高三一�？荚�?yán)砭C物理部分 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）（4分）一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e = 311sin314t(v)．已知線圈匝數(shù)是100，面積為0.02m2，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度       B =        T(保留一位有效數(shù)字)，當(dāng)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過3π/4 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為    V．

（2）（6分）如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì) 算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)前已平衡摩擦力．

①實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，應(yīng)保持___不變，用鉤  碼所受的重力作為小車所受的___，用DIS測(cè)小車的加速度．

②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可 畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：

A．小車與軌道之間存在摩擦       B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大         D．所用小車的質(zhì)量太大

（3）(8分)在“測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量對(duì)象為1節(jié)新的干電池．某同學(xué)用圖甲所示電路測(cè)量時(shí)，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)變化不明顯，估計(jì)是因?yàn)殡姵剌^新造成。為了提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)采用圖乙所示電路．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有： 量程3V的電壓表；量程0.6A的電流表（具有一定內(nèi)阻）；定值電阻R0（阻值未知，約幾歐姆）；滑動(dòng)變阻器R1（0 ~ 10Ω），滑動(dòng)變阻器R2（0 ~ 200Ω）；單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干．

   

①乙電路中，加接電阻R0有兩方面的作用，一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量，二是___  ．

②為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用        （填R1或R2）．

③開始實(shí)驗(yàn)之前，S1、S2都處于斷開狀態(tài)．現(xiàn)在開始實(shí)驗(yàn)：

A、閉合S1，S2打向１，測(cè)得電壓表的讀數(shù)Ｕ0，電流表的讀數(shù)為Ｉ0；

B、閉合S1，S2打向2，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2．則新電池電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E =        ，內(nèi)阻的表達(dá)式r =        ．

 

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科目：高中物理 來源：2011年天津市南開區(qū)高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

（1）一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=311sin314t（V）．已知線圈匝數(shù)是100，面積為0.02m2，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=______T（保留一位有效數(shù)字），當(dāng)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過3π/4 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為______V．
（2）如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì) 算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)前已平衡摩擦力．
①實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，應(yīng)保持______不變，用鉤  碼所受的重力作為小車所受的______，用DIS測(cè)小車的加速度．
②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可 畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：
A．小車與軌道之間存在摩擦    B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大      D．所用小車的質(zhì)量太大
（3）在“測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量對(duì)象為1節(jié)新的干電池．某同學(xué)用圖甲所示電路測(cè)量時(shí)，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)變化不明顯，估計(jì)是因?yàn)殡姵剌^新造成．為了提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)采用圖乙所示電路．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：量程3V的電壓表；量程0.6A的電流表（具有一定內(nèi)阻）；定值電阻R（阻值未知，約幾歐姆）；滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω），滑動(dòng)變阻器R2（0～200Ω）；單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干．
①乙電路中，加接電阻R有兩方面的作用，一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量，二是______．
②為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______（填R1或R2）．
③開始實(shí)驗(yàn)之前，S1、S2都處于斷開狀態(tài)．現(xiàn)在開始實(shí)驗(yàn)：
A、閉合S1，S2打向1，測(cè)得電壓表的讀數(shù)U，電流表的讀數(shù)為I；
B、閉合S1，S2打向2，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2．則新電池電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E=______，內(nèi)阻的表達(dá)式r=______．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e = 311sin314t(v)．已知線圈匝數(shù)是100，面積為0.02m2，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度       B =        T(保留一位有效數(shù)字)，當(dāng)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過3π/4 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為    V．

（2）如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì) 算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)前已平衡摩擦力．

①實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，應(yīng)保持___不變，用鉤  碼所受的重力作為小車所受的___，用DIS測(cè)小車的加速度．

②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可 畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：

A．小車與軌道之間存在摩擦       B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大         D．所用小車的質(zhì)量太大

（3）在“測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量對(duì)象為1節(jié)新的干電池．某同學(xué)用圖甲所示電路測(cè)量時(shí)，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)變化不明顯，估計(jì)是因?yàn)殡姵剌^新造成。為了提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)采用圖乙所示電路．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有： 量程3V的電壓表；量程0.6A的電流表（具有一定內(nèi)阻）；定值電阻R0（阻值未知，約幾歐姆）；滑動(dòng)變阻器R1（0 ~ 10Ω），滑動(dòng)變阻器R2（0 ~ 200Ω）；單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干．

   

①乙電路中，加接電阻R0有兩方面的作用，一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量，二是___  ．

②為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用        （填R1或R2）．

③開始實(shí)驗(yàn)之前，S1、S2都處于斷開狀態(tài)．現(xiàn)在開始實(shí)驗(yàn)：

A、閉合S1，S2打向１，測(cè)得電壓表的讀數(shù)Ｕ0，電流表的讀數(shù)為Ｉ0；

B、閉合S1，S2打向2，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2．則新電池電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E =        ，內(nèi)阻的表達(dá)式r =        ．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）（4分）一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e =311sin314t(v)．已知線圈匝數(shù)是100，面積為0.02m2，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度      B =        T(保留一位有效數(shù)字)，當(dāng)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過3π/4 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為    V．

（2）（6分）如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì) 算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)前已平衡摩擦力．

①實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，應(yīng)保持___不變，用鉤  碼所受的重力作為小車所受的___，用DIS測(cè)小車的加速度．

②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可 畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：

A．小車與軌道之間存在摩擦      B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大         D．所用小車的質(zhì)量太大

（3）(8分)在“測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量對(duì)象為1節(jié)新的干電池．某同學(xué)用圖甲所示電路測(cè)量時(shí)，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)變化不明顯，估計(jì)是因?yàn)殡姵剌^新造成。為了提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)采用圖乙所示電路．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：量程3V的電壓表；量程0.6A的電流表（具有一定內(nèi)阻）；定值電阻R0（阻值未知，約幾歐姆）；滑動(dòng)變阻器R1（0 ~ 10Ω），滑動(dòng)變阻器R2（0 ~ 200Ω）；單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干．

   

①乙電路中，加接電阻R0有兩方面的作用，一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量，二是___  ．

②為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用        （填R1或R2）．

③開始實(shí)驗(yàn)之前，S1、S2都處于斷開狀態(tài)．現(xiàn)在開始實(shí)驗(yàn)：

A、閉合S1，S2打向１，測(cè)得電壓表的讀數(shù)Ｕ0，電流表的讀數(shù)為Ｉ0；

B、閉合S1，S2打向2，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2．則新電池電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E =        ，內(nèi)阻的表達(dá)式r =        ．

 

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