题目内容

为了探究加速度与力的关系，使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验．两个光电门与数字计时器相连，当滑行器通过光电门1、光电门2时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：
（1）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是______．
A．m1=5g B．m2=15g C．m3=40g D．m4=400g
（2）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：______（用t1、t2、D、x表示）
（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：（小车质量保持不变）
F（N）0.200.300.400.500.60
a（m/s2）0.300.400.480.600.72

①请根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象
②图象不过坐标原点的原因可能是______．
（1）在该实验中实际是：mg=（M+m）a，要满足mg=Ma，应该使砝码的总质量远小于滑块的质量，即M＞＞m．
若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，m4=400g不能满足，故选D．
（2）根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替得
通过第一个光电门的速度
v1=
D
t1

通过第二个光电门的速度
v2=
D
t2

根据运动学公式2ax=v22
-v21

则加速度为：a=
(
D
t2
)2-(
D
t1
)2
2x

（3）根据描点法作出图象，如图所示：
图线不通过坐标原点，F为零时，加速度不为零，说明平衡摩擦力时垫的过高．
故答案为：（1）D　（2）
(
D
t2
)2-(
D
t1
)2
2x
（3）①如图所示；②平衡摩擦力时垫的过高．
练习册系列答案
相关题目
关于惯性的下列说法，其中正确的是（　　）
A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
B．没有力的作用，物体只能处于静止状态
C．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大
D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动
下列说法正确的是（　　）
A．形状规则的物体的重心，一定在物体的几何中心上
B．物体的运动速度越大，惯性就越大
C．若相互接触的两物体间有弹力，则一定有摩擦力
D．放在桌面上的皮球受到的弹力是由于桌面发生形变产生的
在探究加速度与质量的关系的实验中：
（1）当作用力一定时，测得小车在不同质量下运动的加速度，如表所示：
a/m?s-20.50.250.1670.1250.1
m/kg0.20.40.60.81.0
1
m
/kg-1		______________________________
填写完表格，并在图中画出a-
1
m
图线．
（2）根据以上实验图线分析，你可以归纳得到的结论是：______．
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图乙所示的装置．则下列说法中正确的是 （　　）
A．本实验主要采用控制变量的方法来研究加速度与力、质量的关系
B．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量
C．在探究加速度与质量的关系时作出a-
1
m
图象容易更直观判断出二者间的关系
D．无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小．
如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律．将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m=1.0kg，小车的质量为M=0.65kg．一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态．现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子．若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求：（重力加速度g=10m/s2）

（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ；
（2）小车运动稳定后的加速度大小．
实验探究加速度与力、质量的定量关系，下列认识正确的是（　　）
A．F、m和a三个物理量都有直接测量的工具
B．实验时为消除摩擦力对小车运动的影响，要将木板无滑轮的一端垫高，直到小车不挂重物时也能自己沿长木板运动起来
C．实验时重物通过细绳拉小车的力要比重物的重力小
D．根据实验数据，得到的F不变时的a-m图象是过原点的倾斜直线
图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图A．实验小组利用此装置来探究：在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源．
①实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，则应满足的条件是：小吊盘和盘中物块的质量之和______小车和砝码的总质量．（填“接近于”、“远大于”或“远小于”）
②下图B是实验小组得到的一条纸带，两个相邻计数点的间距为s1、s2．由图可读出s1=______cm，由此求得加速度的大小a=______m/s2．（保留小数点后两位有效数字）
③图C为实验小组以小车和砝码总质量
1
m
为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，在坐标纸上作出的a-
1
m
关系图线．由图可分析得出：加速度与质量成______关系，（填“成正比”或“成反比”）；图线不过原点说明实验有误差，引起这一误差的主要原因是平衡摩擦力时长木板的倾角______（填“过大”或“过小”）．
关于力和物体运动的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．物体受到的合外力越大，则速度的改变量就越大
B．物体受到的合外力不为零且不变，则物体的运动状态一定改变
C．物体受到的合外力不为零且改变，则物体的速度一定改变
D．物体受到的合外力为零，则物体的运动状态一定不改变

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