题目内容
(2013?重庆二模)(1)某实验小组同学在做探究加速度与质量的关系的实验时,不改变拉力,只改变物体的质量,得到如下表所示的几组数据,其中第3组数据还未算出加速度,但对应组已打出了纸带,如图1所示(长度单位:cm),图中各点为计数点(两计数点间还有4个打点未标出).
①请由纸带上的数据,计算出缺少的加速度值并填入答题卷中(小数点后保留两位小数).
②为了直观反映加速度与质量的关系,请在图2坐标中建立合适的坐标量,将表中各组数据用小黑点(或叉)描述在坐标纸上,并作出平滑的图线
③该实验小组接着又研究加速度a与小车所受拉力F的关系.实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车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关系图线,如图3所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是
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.所挂钩码的总质量过大
D.所用小车的质量过大.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小车质量(g) | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 1000 |
小车加速度(m/s2) | 2.00 | 1.33 | 0.79 | 0.67 | 0.40 | |
小车质量倒数(kg-1) | 5.00 | 3.33 | 2.50 | 2.00 | 1.67 | 1.00 |
①请由纸带上的数据,计算出缺少的加速度值并填入答题卷中(小数点后保留两位小数).
②为了直观反映加速度与质量的关系,请在图2坐标中建立合适的坐标量,将表中各组数据用小黑点(或叉)描述在坐标纸上,并作出平滑的图线
③该实验小组接着又研究加速度a与小车所受拉力F的关系.实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车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关系图线,如图3所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是
C
C
.(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.所挂钩码的总质量过大
D.所用小车的质量过大.
分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的公式,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,根据描点法画出图象.
解答:解:①采用逐差法求解加速度.
根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,有:
x6-x3=3a1T2 ①
x5-x2=3a2T2 ②
x4-x1=3a3T2 ③
a=
④
联立①②③④解得:
a=
=
=
=0.99m/s2
②根据所给数据,利用描点法得出图象如下图所示:
③随着力F的增大,即砝码和小盘总质量的增大,不再满足砝码和小盘的质量远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象,故C正确
故选:C
故答案为:①0.99;②如图所示;③C
根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,有:
x6-x3=3a1T2 ①
x5-x2=3a2T2 ②
x4-x1=3a3T2 ③
a=
a1+a2+a3 |
3 |
联立①②③④解得:
a=
x6+x5+x4-(x3+x2+x1) |
9T2 |
xCF-xAC |
9T2 |
0.21-0.1002-0.1002 |
0.09 |
②根据所给数据,利用描点法得出图象如下图所示:
③随着力F的增大,即砝码和小盘总质量的增大,不再满足砝码和小盘的质量远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象,故C正确
故选:C
故答案为:①0.99;②如图所示;③C
点评:明确实验原理,熟练应用基本物理规律解答实验问题;该实验采用的是控制变量法研究,即保持一个量不变,研究其他两个量之间的关系.物理中关于图象的问题要结合数学知识去解决.
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