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1.如图甲装置为探究加速度与力、质量的关系的装置。
(1)实验中,需要补偿阻力,下列相关操作正确的是________。
A.补偿阻力时,应先将空沙桶用细绳绕过定滑轮系在小车上
B.补偿阻力时,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,调节木板的倾斜度,使
小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动
C.器材调整完毕后,每一次都要保证小车从同一位置由静止释放
D.补偿阻力后,改变小车质量多次实验,但长木板与水平桌面间的角度不需要再调整
(2)操作正确的情况下得到一条纸带如图乙所示,已知打点计时器电源的频率为50 Hz,相邻
两个计数点之间还有4个点未画出。则小车的加速度a=__________ m/s2。(结果保留两位有
效数字)
2.(2024·江西吉安市第一中学月考)如图甲所示,某实验小组利用该装置“探究小车加速度
和力的关系”,小车的质量(包含滑轮)为M。不计绳与滑轮间的摩擦。(1)利用该装置实验时,下列说法正确的是________。
A.实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高,以补偿阻力
B.每次在增加沙和沙桶的质量后需要重新补偿阻力
C.应将小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源
D.实验中一定要保证沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M
(2)实验中得到如图乙所示的一条纸带,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计
数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间
的距离,已知所用电源的频率为50 Hz,则小车的加速度大小a=________ m/s2(保留两位有
效数字)。
(3)改变沙桶内沙子的质量,多次实验,以力传感器的示数F为横轴、小车对应的加速度a
为纵轴,作出的a-F图像如图丙所示,可知小车的质量M=__________ kg(保留两位有效
数字)。
3.(2023·贵州贵阳市联考)某同学用如图甲所示的实验装置测量物块B的质量,物块A为质
量已知的砝码,A、B用跨过光滑定滑轮的轻质细绳连接,B下端拖着穿过固定的打点计时
器的纸带。回答下列问题:
(1)本实验中,物块A、B的质量应满足的关系为m ________m (填“>”“<”或“=”)。
A B
(2)实验时,打出了如图乙所示的纸带,图中相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出,
测得点A、C之间的距离x =8.96 cm,C、E之间的距离x =18.76 cm,则可得物块A、B
AC CE
运动的加速度大小为________ m/s2。若m =200 g,取重力加速度为g=9.80 m/s2,可得物块
A
B的质量为________ g(忽略一切阻力,打点计时器所接电源频率为50 Hz)。
4.(2024·广东茂名市六校联考)某实验小组的同学利用如图所示的实验装置探究小车匀加速
运动速度和位移的关系并测量小车(含遮光条)的质量M。以下是该实验的主要步骤:①用刻度尺测量出遮光条的宽度d;
②挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使小车(含遮光条)沿木板匀速下滑;
③取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车从起点由静止出发沿木板下滑通过光电门并
通过计算机记录了挡光时间Δt;
④改变砝码质量和木板倾角,重复步骤②③,每次释放小车位置相同且光电门在木板上位置
不变,用刻度尺测出小车在起点时遮光条的中点到光电门的距离L,已知重力加速度为g。
根据实验步骤回答以下问题:(结果均用m、k、g、d、L表示)
(1)根据步骤③可知,小车受到的合外力为________。
(2)某小组成员通过实验记录的数据作出m-图像,如图所示,若已知该图像斜率为k,则小
车的质量M=__________。
5.(2022·山东卷·13)在天宫课堂中,我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实
验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等
器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示。主要步骤如下:
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;
②接通气源,放上滑块。调平气垫导轨;
③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于 O点。A点到O
点的距离为5.00 cm,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;
④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如
图乙所示。
回答以下问题(结果均保留两位有效数字):
(1)弹簧的劲度系数为________ N/m。
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出a-F图像如图丙中 Ⅰ 所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________ kg。
(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的 a-F图像Ⅱ,则
待测物体的质量为________ kg。