题目内容

如图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用△t表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列
 
的点.
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码.
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a.
⑥以小车和砝码的质量倒数
1
m
为横坐标,a为纵坐标,在坐标纸上作出a-
1
m
关系图线.
则a与
1
m
应成
 
关系(填“反比”或“正比”).
(2)完成下列填空:
①本实验中,为了保证在改变小车的质量(M)时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和(m)应满足的条件是
 

②设纸带上三个相邻计数点的间距分别为s1、s2和s3.a可用s1、s3和△t表示为a=
 
.如图为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出
s1=
 
 mm,s3=
 
 mm,由此求得加速度的大小a=
 
 m/s2
③在该探究实验中应用的科学方法是
 
(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”).
练习册系列答案
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如图(甲)为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的质量为m,小车和砝码的总质量为M实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
(1)当M与m的大小关系满足
 
时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于砂、砂桶的重力大小.
(2)某一组同学先保持砂及砂桶质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是
 

A.平衡摩擦力时,应将砂、砂桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m以及小车和砝码质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=
mgM
求出
(3)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
 

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,给打点引时器通电,调m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,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.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车.观察判断小车是否做匀速运动
(4)如图(乙)是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.9l cm、sFG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=
 
m/s2,E点速度VE
 
m/s.(结果保留2位有效数字)

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