1.
(2023高三上·海淀开学考)
某同学采用如图甲所示的装置验证规律:物体的质量一定时,其加速度与所受外力成正比。实验过程如下:
a.按图甲把实验器材安装好,不挂槽码,反复移动垫木(图中未画出),直到小车做匀速直线运动。
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂槽码,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。
c.保持小车质量M不变多次增加槽码,再重复步骤b。
d.算出每条纸带对应的加速度值。
e.用纵坐标表示加速度
, 横坐标表示槽码的重力(视为拉力
),做出
图像。
![](//tikupic.21cnjy.com/2023/09/22/ac/80/ac802fe72e983986732405835ecda30d_451x254.png)
根据上述实验,完成下述问题:
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(1)
在步骤d中,该同学采用
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Ev%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%E2%88%92%3C%2Fmo%3E%3Cmi%3Et%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
图像求加速度。如图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的五个计数点,依次为
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3EA%3C%2Fmi%3E%3Cmtext%3E%E3%80%81%3C%2Fmtext%3E%3Cmi%3EB%3C%2Fmi%3E%3Cmtext%3E%E3%80%81%3C%2Fmtext%3E%3Cmi%3EC%3C%2Fmi%3E%3Cmtext%3E%E3%80%81%3C%2Fmtext%3E%3Cmi%3ED%3C%2Fmi%3E%3Cmtext%3E%E3%80%81%3C%2Fmtext%3E%3Cmi%3EE%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
, 相邻计数点之间还有四个点未画出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3EC%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
点时,小车的速度为
m/s;(保留3位有效数字)
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(2)
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3EB%3C%2Fmi%3E%3Cmtext%3E%E3%80%81%3C%2Fmtext%3E%3Cmi%3EC%3C%2Fmi%3E%3Cmtext%3E%E3%80%81%3C%2Fmtext%3E%3Cmi%3ED%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
点的速度都标在了
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Ev%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%E2%88%92%3C%2Fmo%3E%3Cmi%3Et%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
坐标系中,如图丙所示做出小车运动的
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Ev%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%E2%88%92%3C%2Fmo%3E%3Cmi%3Et%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
图像,利用图像求出小车此次运动的加速度
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Ea%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%3D%3C%2Fmo%3E%3C%2Fmath%3E)
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Em%3C%2Fmi%3E%3Cmn%3E%2F%3C%2Fmn%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3Es%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3C%2Fmath%3E)
:(保留2位有效数字)
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(3)
最终该同学所得小车运动的
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Ea%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%E2%88%92%3C%2Fmo%3E%3Cmi%3EF%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
图像如图所示,从图中我们可以看出图像是一条经过原点的直线。根据图像可以确定下列说法中错误的是____
A . 本实验中小车质量一定时,其加速度与小车受力成正比
B . 当槽码足够大时小车的加速度可能大于重力加速度
C . 可以确定小车的质量是0.5kg
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(4)
另一同学按照相同的步骤做了上述实验,画出的
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Ea%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%E2%88%92%3C%2Fmo%3E%3Cmi%3EF%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
图像如图所示,你认为造成该图线不过原点的原因是____
A . 平衡摩擦力不足
B . 平衡摩擦力过度
C . 不满足槽码质量远小于小车质量
D . 操作错误
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(5)
认为砝码和盘所受的总重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后,要求砝码和盘的总质量
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Em%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
比小车质量
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3EM%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
小得多。请分析说明这个要求的理由
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