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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

山西省怀仁市2021届高三上学期物理期中考试试卷

在探究“ 物体质量一定时加速度与力的关系” 的实验中, 某兴趣小组对教材介绍的实验方案进行了优化, 设计了如图所示的实验装置. 其中 M 为带滑轮的小车的质量, m为砂和砂桶的质量( 滑轮质量不计).

(1)、依据优化后实验原理图, 该实验( 填“需要” 或“ 不需要”) 将带滑轮的长木板右端垫高, 以平衡摩擦力; 实验中( 填“ 一定要” 或“ 不必要”) 保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M;
(2)、该同学在实验中得到如图(a)所示的一条纸带( 两计数点间还有四个点没有画出), 已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电, 根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2( 结果保留两位有效数字).

(3)、如图(b)所示, 以弹簧测力计的示数 F 为横坐标, 加速度为纵坐标, 画出的 a-F 图象是一条直线, 求得直线的斜率为 k, 则小车的质量为
举一反三
用如图所示的装置可以完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。用总质量为m的托盘和砝码所形成的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。

①打点计时器使用的电源是{#blank#}1{#/blank#}(选填选项前的字母)。

A.直流电源            B.交流电源

②实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法是{#blank#}2{#/blank#}(选填选项前的字母)。

A.把长木板右端垫高            B.改变小车的质量

③在{#blank#}3{#/blank#}(选填选项前的字母)且计时器打点的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A.不悬挂重物            B.悬挂重物

④实验中,为了保证悬挂重物的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,悬挂重物的总质量m与小车M之间应满足的条件是{#blank#}4{#/blank#}

A.M>>m            B.m>>M

⑤安装好实验装置,正确进行实验操作,物体做匀加速直线运动。从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离分别为S1 , S2 , S3如图所示。已知打点计时器打点周期为T。物体运动到E点时的瞬时速度表达式为vE={#blank#}5{#/blank#};物体运动的加速度表达式a={#blank#}6{#/blank#}

⑥该同学在实验中,得到了如图的 -F图象,发生这种现象的原因{#blank#}7{#/blank#}。

⑦该同学在分析了原因后,决定改进实验原理。在实验中,他每次改变拉力时,就将小车中的砝码取出,加到托盘中,把托盘和托盘中的砝码总重力视为合力F,对应的加速度 从纸带中计算得出,多次测量后,绘出 -F图象。你认为这种方法能否避免图8中出现的问题吗?请分析原因{#blank#}8{#/blank#}。

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