题目内容
【题目】如图1是“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置,图中砂和桶的总质量为m,小车的质量为M。
(1)实验过程中,下列措施正确的是__________。
A.首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力等于细绳对小车的拉力
B.平衡摩擦力的方法就是在砂桶中添加砂子,使小车能匀速滑动
C.每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
D.通过在砂桶中添加砂子来改变小车受到的拉力
(2)处理数据时,常把砂桶的总重力当作细绳对小车的拉力,为尽量减小实验误差,这样处理应满足的条件是_____________.
(3)如图2所示为小车在木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块的加速度大小a = _________m/s2(保留两位有效数字).
(4)在“探究加速度a与力F的关系”时,艳艳同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图3所示,该图线不通过坐标原点的原因是_________________________。
【答案】(1)AD (2)m<<M (3)1.3m/s2 (4)平衡摩擦过度(或木板倾角过大)
【解析】
(1)根据实验原理判断各个选项;
(2)把砂桶的总重力当作细绳对小车的拉力必须满足m<<M;
(3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小;
(4)图线不通过坐标原点,当F为零时,加速度不为零,知平衡摩擦力过头.
(1)实验时首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力等于细绳对小车的拉力,选项A正确;平衡摩擦力的方法就是抬高木板的一端,不挂砂桶,使小车拖着纸带在木板上能匀速滑动,选项B错误;每次改变拉小车的拉力后不需要重新平衡摩擦力,选项C错误;通过在砂桶中添加砂子来改变小车受到的拉力,选项D正确;故选AD.
(2)处理数据时,常把砂桶的总重力当作细绳对小车的拉力,为尽量减小实验误差,这样处理应满足的条件是砂桶的总质量应该远小于小车的质量,即m<<M;
(3)由于相邻两计数点间还有4个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s.根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2得(x5+x6)-(x1+x2)=2a(2T)2
解得:a==1.3m/s2.
(4)从图象可以看出当F=0时,加速度不为零,可知小车无拉力时就有加速度,可知是因为平衡摩擦力过度,即木板的倾角过大造成的.