题目内容

【题目】探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图甲所示的装置。

(1)本实验应用的实验方法是__________

A.控制变量法 B.假设法 C.理想实验法

(2)下列说法中正确的是___________

A.在探究加速度与质量的关系时,应改变小车所受拉力的大小

B.在探究加速度与外力的关系时,应改变小车的质量

C.在探究加速度与质量的关系时,作出图象容易更直观判断出二者间的关系

D.无论在什么条件下,细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小.

(3)在探究加速度与力的关系时,若取车的质量M=0.5kg,改变砝码质量m的值,进行多次实验,以下m的取值最不合适的一个是____________

A.m1=4g B.m2=10g C.m3=40g D.m4=500g

(4)在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02 s。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,根据图中给出的数据求出该小车的加速度a=___m/s2(结果保留两位有效数字)。

(5)如图所示为甲同学在探究加速度a与力F的关系时,根据测量数据作出的a-F 图象,说明实验存在的问题是________

【答案】1A 2C 3D 40.16 5)平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力

【解析】

试题(1)该实验是探究加速度与力、质量的三者关系,研究三者关系必须先使某一个量不变化,研究另外两个量之间的变化关系,即运用控制变量法,故选A

2)在探究加速度与质量的关系时,应保持小车所受拉力的大小不变,改变小车的质量,A错误;在探究加速度与外力的关系时,应保持小车的质量不变,改变小车所受拉力的大小,B错误;在探究加速度与质量的关系时,作出图象是直线,容易更直观判断出二者间的关系,C正确;当不满足的条件时,细线对小车的拉力大小就不能近似等于砝码盘和砝码的总重力大小,D错误;故选C

3)实验时要求小车质量M要远远大于砂及砂桶的质量mDMm相等,所以D最不合适;

4)根据得:

5)图中图象与横轴的截距大于0,说明在拉力大于0时,加速度等于0,说明物体所受拉力之外的其他力的合力大于0,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

练习册系列答案
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【题目】某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg。实验步骤如下:

(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。

(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N–n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s–t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a

(3)对应于不同的na值见下表。n=2时的st图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度__________(保留2位有效数字),将结果填入下表。

(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出an图象 ___________。从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。

(5)利用an图象求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m/s2)。

(6)若以保持木板水平来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项前的标号)

A.an图线不再是直线

B.an图线仍是直线,但该直线不过原点

C.an图线仍是直线,但该直线的斜率变大

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