题目内容

【题目】某小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律.实验中,他们平衡了摩擦力,用天平测出小车的总质量,用细线所挂钩码的总重代替小车所受的牵引力大小F.

(1)他们还在实验时调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行.这样做的目的是
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.保证小车最终能够做匀速直线运动
D.使细线拉力等于小车受到的合力
(2)实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,O、A、B、C、D是在纸带上选取的计数点,相邻计数点间还有4个打的点未画出,AB、CD间的距离分别为x1、x2 , 打点计时器的打点周期为T,则小车运动的加速度大小为

(3)如表录了小车质量一定时,牵引力大小F与对应的加速度a的几组数据,请在图丙的坐标中描点作出a﹣F图线.

钩码个数

1

2

3

4

5

F(N)

0.49

0.98

1.47

1.96

2.45

a(ms2

0.92

1.68

2.32

2.88

3.32


(4)实验中画出的a﹣F图线与理论计算的图线(图中已画出)有明显偏差,其原因主要是

【答案】
(1)D
(2)
(3)解:如图所示:


(4)不满足小车及所加钩码的总质量远大于所挂钩码质量
【解析】解:(1)使牵引小车的细绳与木板平行.这样做的目的是可在平衡摩擦力后使用细绳拉力等于小车受的合力.所以答案是:D.

(2)因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为t=5T,

匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即△x=at2,则有:a= =
(3)根据描点法作出图象,如图所示:
(4)探究加速度与力的关系实验中,当钩码质量远小于小车质量时,可以认为小车受到的拉力等于钩码重力,如果钩码质量太大,没有远小于小车质量,小车受到的拉力明显小于钩码重力,实验误差较大,a﹣F图象不再是直线,而发生弯曲,变成曲线.

所以答案是:(1)D;(2) ;(3)如图所示;(4)不满足小车及所加钩码的总质量远大于所挂钩码质量

练习册系列答案
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【题目】如图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图,盘和重物的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

(1) 实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端定滑轮的高度,使细线与长木板平行,接下来还需要进行的一项操作是________(填写所选选项的序号)

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在盘和重物的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去盘和重物,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.将长木板的右端垫起适当的高度,撒去纸带以及盘和重物,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动

(2) 实验中得到的一条紙带如图乙所示,ABCDEFG7个相邻的计数点,量出相邻的计数点之间的距离分别为。已知相邻的计数点之间的时间间隔为T,则小车的加速度a=_________ (用题中所给字母表示)

(3) 实验中要进行质量mM的选取,以下最合理的一组_______

A.M=20gm=10g15g20g25g30g40g

B.M=200gm=20g40g60g80g100g120g

C.M=400gm=10g15g20g25g30g40g

D.M=400m=20g40g60g80g100g120g

(4) 该实验小组以测得的加速度a为纵轴,盘和重物的总重力F为横轴,作出的图象如图丙中图线1所示,发现图象不过原点,怀疑在测量力时不准确,他们将实验进行了改装,将一个力传感器安装在小车上,直接测量细线拉小车的力F′,作a-F′图如图丙中图线2所示,则图象不过原点的原因是________,对于图象上相同的力用传感器测得的加速度偏大,其原因是__________

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