Question

【题目】如图甲为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中细线对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力,小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。

(1)关于该实验,下列说法中正确的是________

A.用砝码和小桶的总重力来表示F,对实验结果会产生误差

B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高

C.使用打点计时器时先使纸带运动,再接通电源

D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板表面平行

(2)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,由纸带求出小车的加速度a=____m/s2(加速度a的计算结果保留2位有效数字)。

(3)如图(a),甲同学根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是_________.

(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?______________.

(5)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如表:

次数	1	2	3	4	5
小车的加速度a/(m·s-2)	1.25	1.00	0.80	0.50	0.40
小车的质量m/kg	0.400	0.500	0.625	1.000	1.250
小车质量的倒数m-1/kg-1	2.50	2.00	1.60	1.00	0.80

利用表中数据,在丙图坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系,作出直观反映a与m关系的图象__________;从图线可得到的结论是____________.

Answer 1

【答案】ABD 0.50 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 小车及车上的砝码的总质量不同 在合外力一定时,物体的加速度与物体的质量成反比

【解析】

(1)根据探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验操作以及注意事项进行判断；(2)每相邻两计数点间还有4个打点，故相邻计数点的间隔是0.1s，再利用逐差法求出小车的加速度；(3)要想直观作出反映a与m关系的图象，需要作出图线，根据表中数据描点连线即可．通过作出的图象得出实验结论．

(1)A、砝码和小桶的总重力不仅使小车获得加速度,也使砝码和小桶自身获得加速度,故小车受到的拉力要小于砝码和小桶的总重力,所以用砝码和小桶的总重力来表示F,对实验结果会产生误差,A正确;

B、为消除摩擦力对实验的影响,实验前需要先平衡摩擦力,具体方法是将木板D的左端适当垫高,B正确;

C、实验时应先接通电源,后释放纸带,C错误与;

D、细线与木板表面平行时,可以使细线对小车的拉力全部用来使小车获得加速度,从而减小实验误差,D正确.

故选ABD.

(2)用逐差法求小车运动的加速度am/s2=0.50 m/s2.

(3)题图(a)中是因为没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.

(4)在a-F图象中,图线的斜率表示质量的倒数,所以两个同学做实验时,小车及车中砝码的总质量不同.

(5)要想作出直观反映a与m关系的图象,需要作出,如图所示:

从图线可得:在合外力一定时,物体的加速度与物体的质量成反比.