题目内容
【题目】某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”实验.
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是_____________.
A.重物的质量应远小于小车的质量
B.平衡摩擦力时重物应挂在小车上
C.接通打点计时器的电源同时释放小车
D.调节定滑轮的高度使滑轮与小车间细线与长木板平行
(2)调节好装置,做探究加速度与合外力关系实验时,打点计时器打出的一条纸带如图乙所示,已知打点计时器每隔0.02s打一次点,根据纸带可求出小车的加速度,大小为___________m/s2(结果保留两位有效数字).改变悬挂重物的质量,重复多次实验,测得多组加速度a及对应力传感器的示数,做出a—F图像如图丙所示,发现图像不过原点,重新实验,为了使作出的图像过远点,应适当___________(填“增大”或“减小”)木板的倾角.
(3)做探究加速度与质量关系实验时,正确平衡摩擦力,保持悬挂的重物不变,改变小车上砝码的质量m多次实验,测出多组加速度a及小车上砝码的质量m,作出图像—m如图丁所示.若图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,且实验过程中小车受到的拉力保持不变,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________.
【答案】D 3. 2 减小
【解析】
(1)[1].由于小车受到的外力由力传感器测得,因此不需要满足重物的质量远小于小车的质量,A项错误;平衡摩擦 力时应不挂重物,B项错误;接通打点计时器的电源后等打点计时器打点稳定再释放小车,C项错误;调节定滑轮的高度使滑轮与小车间细线与长木板平行,保证细线的拉力等于小车受到的合外力,D项正确.
(2)[2].根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度:
a =m/s2=3.2 m/s2;
[3].图象不过原点,是由于平衡摩擦力过度,应适当减小木板的倾角.
(3)[4][5].设小车质量为M,若牛顿第二定律成立,则
F=(M+m)a
整理得
所以图中直线的斜率k =
纵轴上的截距b=
解得车受到的拉力
F=
小车的质量
M=.