题目内容

在验证牛顿第二定律的实验中:

(1)某组同学用如图(甲)所示装置,采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系,下列措施中不需要和不正确的是______
①首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
②平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动
③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力  
④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
⑤实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源  
A.①③⑤B②③⑤C③④⑤D②④⑤
(2)某组同学实验得出数据,画出a-F图如图(乙)所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是______
A.实验中摩擦力没有平衡       B.实验中摩擦力平衡过度 
C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行  D.实验中小车质量发生变化.

解:(1)①实验时首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力;
②平衡摩擦力的方法就是,小车与纸带相连,小车前面不挂小桶,把小车放在斜面上给小车一个初速度,看小车能否做匀速直线运动;
③每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力;
④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力是正确的;
⑤实验中应先接通电源,后放开小车;
由此可见:①④正确,②③⑤错误,故选B.
(2)由图象可知,a-F图象在a轴上有截距,这是由于平衡摩擦力过度造成的.故选B.
故答案为:(1)B;(2)B.
分析:(1)探究加速度与力的关系实验时,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时,要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力,不需要挂任何东西.平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力.操作过程是先接通打点计时器的电源,再放开小车.小车的加速度应根据打出的纸带求出.
(2)实验时应平衡摩擦力,没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,a-F图象在F轴上有截距;平衡摩擦力过度,在a-F图象的a轴上有截距.
点评:本题考查了实验注意事项、实验数据处理分析,知道实验原理及注意事项即可正确解题;探究加速度与力、质量的关系实验时,要平衡小车受到的摩擦力,不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力,小车受到的合力不等于钩码的重力.
练习册系列答案
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(1)放在光滑水平面上的两个小车前端各系一根细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码.小盘和砝码所受重力,近似等于使小车做匀加速运动的合力,增减小盘中砝码,可以改变小车受到的合外力.后端各系一根细线,用一个黑板擦把两根细线同时按在桌上,使小车静止.抬起黑板擦两小车同时开始运动,按下黑板擦两车同时停下,用刻度尺量出两小车通过的位移.用此办法验证牛顿第二定律的实验中,下列说法正确的是
AC
AC

A、若两车质量相同,并测得两车的位移与所挂砝码和小盘的质量之和成正比,则说明加速度与外力成正比
B、若两车质量相同,必须算出加速度的具体值与所挂砝码和小盘的质量之和的关系,才能验证加速度与外力成正比
C、若两车所挂小盘和砝码质量相同,测得两车的位移与小车的质量,则可探究加速度与质量的关系
D、若两车所挂小盘和砝码质量相同,测得两车的位移与小车的质量,则可探究加速度与力的关系
(2)在“验证牛顿第二定律”的实验中,为验证小车质量M不变时,a与F成正比,小车质量M和砂及砂桶质量m分别选取下列四组值:
A、M=500g,m分别为50g、70g、100g、125g;
B、M=500g,m分别为20g、30g、40g、50g;
C、M=200g,m分别为50g、70g、100g、125g;
D、M=200g,m分别为30g、40g、50g、60g.
若其它操作都正确,那么在选用
B
B
组测量值所画出的a-F图线较准确.

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