(1)某位同學(xué)在做驗證牛頓第二定律實驗時,實驗前必須進行的操作步驟是______.
(2)正確操作后通過測量,作出a-F圖線,如圖1中的實線所示.試分析:圖線上部彎曲的原因是______;

(3)打點計時器使用的交流電頻率f=50Hz,如圖2是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶,其中A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標(biāo)出,寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的計算式:a=______(用英文字母表示);根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù),算得小車的加速度大小為______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

解:(1)小車質(zhì)量M一定時,其加速度a與合力F成正比,而小車與木板之間存在摩擦力,這樣就不能用繩子的拉力代替合力,所以在做實驗正確必須要先平衡摩擦力;
(2)隨著外力F的增大,砂和砂筒的質(zhì)量越來越大,最后出現(xiàn)了不滿滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況,因此圖線出現(xiàn)了上部彎曲的現(xiàn)象;
(3)由題意可知兩計數(shù)點只覺得時間間隔為:△T==0.1s,根據(jù)勻變速直線運動推論有:
S4-S2=2a1T2
S3-S1=2a2T2
a=
聯(lián)立①②③得:

帶入數(shù)據(jù)解得:a=0.60m/s2
故答案為:平衡摩擦力;(2)沒有滿足小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量m
(3);0.60
分析:在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,通過控制變量法,先控制m一定,驗證a與F成正比,再控制F一定,驗證a與m成反比;實驗中用勾碼的重力代替小車的合力,故要通過將長木板右端墊高來平衡摩擦力和使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于勾碼質(zhì)量來減小實驗的誤差!根據(jù)勻變速直線運動的特點,利用逐差法可以求出其加速度的大。
點評:在“驗證牛頓第二定律”的實驗用控制變量法,本實驗只有在滿足平衡摩擦力和小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量的雙重條件下,才能用鉤碼重力代替小車所受的合力,同時加強基礎(chǔ)物理知識在實驗中的應(yīng)用,加強解決實驗問題的能力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學(xué)想在家里做用單擺測定重力加速度的實驗,但沒有合適的擺球,他找到了一塊大小約為3cm左右,外形不規(guī)則的大理石塊代替小球.他設(shè)計的實驗步驟是:

A.將石塊用細(xì)尼龍線系好,結(jié)點為M,將尼龍線的上端固定于O點,如圖1所示
B.用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長
C.將石塊拉開一個大約α=50的角度,然后由靜止釋放
D.從擺球擺到最高點時開始計時,測出30次全振動的總時間t,由T=t/30得出周期
E.改變OM間尼龍線的長度再做幾次實驗,記下每次相應(yīng)的L和T
F.求出多次實驗中測得的L和T的平均值,作為計算時使用的數(shù)據(jù),代入公式g=(
T
)2L
,求出重力加速度g
①該同學(xué)以上實驗步驟中有重大錯誤的是
BCF
BCF

②該同學(xué)用OM的長度作為擺長,這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實值
偏小
偏小
(“偏大”或“偏小”).
③用什么方法可以解決擺長無法準(zhǔn)確測量的困難?
(2)有一個小燈泡上標(biāo)有“4V,2W“的字樣,現(xiàn)要求用伏安法測量這個燈泡的I-U圖線(如圖2).現(xiàn)有下列器材供選用:
A?電壓表(O~5V,內(nèi)阻10kΩ)    B.電壓表(O~I(xiàn)OV;內(nèi)阻20kΩ)
C?電流表(O~O.3A,內(nèi)阻1Ω)    D.理想電流表(O~O.6A)
E.滑動變阻器(1kΩ,2A)    F.滑動變阻器(5Ω,2A)
G.學(xué)生電源(直流6V),還有開關(guān)、導(dǎo)線
①實驗中所用電壓表應(yīng)選
A
A
.電流表應(yīng)選
D
D
,滑動變阻器應(yīng)選
F
F
;(用序號字母表示)
②為了使實驗誤差盡量減小,要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù),請圖3在方框內(nèi)畫出滿足買驗要求的電路圖.
③請你根據(jù)如圖所示的買驗結(jié)果求出小燈泡在2.4V電壓下的實際功率
1.03
1.03
 W.(保留兩位有效數(shù)字)

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