题目内容

某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.
①图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2.(结果保留二位有效数字)

②由于没有始终满足小车的质量M远大于钩码的质量m的关系,结果得到的图象应是下图中的
D
D

分析:运用匀变速直线运动的公式△x=at2去求解加速度.
实验问题需要结合物理规律去解决.对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等.
根据该实验实验误差产生的原因即可正确解答.
解答:解:(1)相邻计数点之间还有1个点,说明相邻的两个计数点时间间隔为0.04s
运用匀变速直线运动的公式△x=at2
a=
△x
T2
=3.2m/s2
(2))随着
1
M
增大,小车质量在减小,因此小车质量不再满足远大于砂和小砂桶的质量,加速度不可能一直均匀增大,加速度的增大幅度将逐渐减小,最后趋近与定值,故ABC错误,D正确.
故选D.
故答案为:(1)3.2  (2)D
点评:能够知道相邻的计数点之间的时间间隔.要注意单位的换算.
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.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清
练习册系列答案
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(2011?河北模拟)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz取纸带上每两个点为一个计数点A、B、C、D、E.根据纸带可求出小车的加速度大小为
0.31
0.31
m/s2.(结果保留两位有效数字)
②在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理时,该组同学存在两种方案;甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象;乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数
1m
的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如下图所示).你认为同学
(填“甲”、“乙”)的方案更合理.请继续帮助该同学作出坐标中的图象.
(2)“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:
实验前该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力
实验前该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力
(2012?增城市模拟)(1)如图1的装置中,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,两轨道上分别装有电磁铁C、D;调节电磁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等.将小铁球P、Q分别吸到电磁铁上,然后切断电源,使两小铁球以相同的初速度从轨道M、N下端口射出,实验结果是两小球同时到达E处,发生碰撞.现在多次增加或减小轨道M口离水平面BE的高度(即只改变P球到达水平面速度的竖直分量大小),再进行实验的结果是:
总是发生碰撞
总是发生碰撞
,试分析回答该实验现象说明了:②
P水平方向的分运动是匀速直线运动
P水平方向的分运动是匀速直线运动
,③
各分运动具有独立性
各分运动具有独立性

(2)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.
①图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为
1.6
1.6
 m/s,小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2.(结果均保留二位有效数字)
②在“探究加速度a与质量m的关系”时,某同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如下图所示).请继续帮助该同学作出坐标系中的图象.
③在“探究加速度a与合力F的关系”时,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.答:
实验前未平衡摩擦力
实验前未平衡摩擦力

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