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精英家教网在验证牛顿第二定律的实验中,需要平衡摩擦力,以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力,判断已经平衡摩擦力的方法是:
 

甲同学得到图象如图A所示,其中三条直线表示实验中
 
不同;
乙同学得到图象如图B所示,曲线上部弯曲的原因是
 
分析: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,要求小车在无拉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.
a-F图象的斜率等于物体的质量倒数,故斜率不同则物体的质量不同,根据图象特点可得出结论.
解答:解:1、在验证牛顿第二定律的实验中,需要平衡摩擦力,以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力,平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,
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,看打出的纸带点迹均匀判断车做匀速直线运动.
2、根据牛顿第二定律F=Ma,得a=
F
M

a-F图象的斜率等于砝码加小车的质量倒数,斜率不同砝码加小车的质量不同.
3、设车加速度为a,根据牛顿第二定律得:
对小车:F=Ma
对重物:F-mg=ma
联立解得:绳子的拉力F=Ma=
mg
1+
m
M

所以未满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M时,当m逐渐变大时,a逐渐变小,故图象出现弯曲.
所以原因是:没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量.
故答案为: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,看打出的纸带点迹均匀判断车做匀速直线运动;
砝码加小车的质量不同;
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量.
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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