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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

广东省广州市第十六中学2024-2025学年高三上学期10月教学质量检测物理试题

某同学利用如图甲所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数μ。实验时长木板水平放置,在沙桶中放入适量细沙,释放滑块,滑块可以向左加速运动。实验中,认为细线对滑块的拉力F近似等于沙桶和细沙的总重力。

(1)实验时,必须要进行的操作是

A.实验前,先补偿阻力

B.调整滑轮的位置,使细线与长木板平行

C.要保证沙桶和细沙的总质量远小于滑块的质量

D.先释放滑块再接通打点计时器电源

(2)该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带,A、B、C、D为相邻计数点(相邻两计数点之间还有四个点未画出),电火花计时器使用的交流电源频率为50Hz;根据纸带可以求出滑块的加速度大小为m/s2(结果保留3位有效数字);

(3)通过改变细沙的质量,得到滑块运动的加速度a和拉力F的关系如图丙所示,已知纵截距为 , 当地的重力加速度为g,则滑块和长木板间的动摩擦因数μ=;滑块的质量M=(用b、c、g这些字母表示)。

举一反三

某同学欲用图甲所示装置探究“加速度与力、质量的关系”.实验中砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.

①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板上滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是{#blank#}1{#/blank#}

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.

B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.

C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动.

②图乙是实验中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50Hz.该同学计划利用v﹣t图象计算小车的加速度.首先用刻度尺进行相关长度的测量,其中CE的测量情况如图丙所示,由图可知CE长为{#blank#}2{#/blank#} cm,依据此数据计算打点计时器打下D点时小车的速度为{#blank#}3{#/blank#} m/s.图丁中已标注出了打点计时器打下A、B、C、E、F五个点时小车的速度,请将打下D点时小车的速度标注在v﹣t图上.

③请在图丁中描绘出小车的v﹣t图象.

④由图丁中描绘的图线可得出小车的加速度为{#blank#}4{#/blank#} m/s2

⑤该同学保持砂和砂桶的总质量m不变,通过在小车上增加砝码改变小车的质量M,得到多组实验数据.为了探究加速度与质量的关系,该同学利用所测数据,做出了 与M的图象,下列给出的四组图象中正确的是{#blank#}5{#/blank#}

某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

   

(1)把木板的一侧垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是{#blank#}1{#/blank#}

A.理想化模型法       B.阻力补偿法       C.等效替代法       D.控制变量法

(2)下列做法正确的是{#blank#}2{#/blank#}(填字母代号)。

A.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源

B.为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远大于木块和木块上砝码的总质量

C.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行

D.通过增减木块上的砝码改变质量时,需要重新调节木板倾斜度

(3)实验时改变砝码桶内砝码的质量,分别测量木块在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a-F关系图像,如图所示。此图像的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是{#blank#}3{#/blank#}(选填下列选项的序号)

   

A.小车与平面轨道之间存在摩擦

B.平面轨道倾斜角度过大

C.所用小车的质量过大

D.所挂的砝码桶内及桶内砝码的总质量过大

(4)某同学结合上述实验知识用自制的“滴水计时器”来研究小车在水平桌面上运动时受到的阻力大小。如图甲所示,将该计时器固定在小车旁,用手轻推一下小车,在小车的运动过程中滴水计时器间隔相等时间滴下小水滴。图乙记录了桌面上连续5个水滴的位置。已知滴水计时器每10s滴下25个小水滴,小车的总质量为2.4kg。

   

经分析可得小车的加速度大小为{#blank#}4{#/blank#}m/s2 , 若忽略滴水对小车质量的影响,则小车受到的阻力大小为{#blank#}5{#/blank#}N。(结果均保留两位有效数字)

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