题目内容

(6分)用如图所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究,细线跨过定滑轮连接小车和重物,小车在细线的拉力作用下自左向右运动.将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点,用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间.

(1)未悬挂重物时,利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡?_____________
(2)撤去光电门1,保持小车质量M不变,不断改变重物的质量m,每次让小车都从同一位置A点由静止释放,得到小车遮光条通过光电门2的时间t;记录数据,利用测量数据描点作图,横轴用重物质量m,若要得到一条过坐标原点的倾斜直线,则纵轴应用    (填“”、“”、“”或“”)表示,若得到的确为一直线,则由图线得出结论    .
(3) 在实验操作正确的前提下,实验中测得多组数据,并按照第(2)问中的坐标系描点作图,发现直线在末端发生弯曲,则此结果对应于下图中的图    (填“甲”或“乙”).

试题分析:(1)未悬挂重物时,平衡摩擦力方法是将木板倾斜,轻轻推动小车,若两个光电传感器记录时间相同,就平衡了摩擦力;
(2)设小车遮光条通过光电门2的速度为v,小车的加速度为a,A点到C点的距离为x,光电门2的宽度
为d,由,可得,而,则有,若要得到一条过坐标
原点的倾斜直线,则纵轴应用;若得到的确为一直线,则由图线得出结论在质量一定时,加速度与力成
正比.
(3)重物质量m不能远小于小车的质量M时,小车的加速度,直线在末端发生弯曲,则此结果对应于图中的图甲
练习册系列答案
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某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系,此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。

①若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些                                              
②实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,他这样做的目的是下列的哪个            (填字母代号)
A避免小车在运动过程中发生抖动
B可使打点计时器在纸带上打出的点清晰
C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
③平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度,在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:                                                                 
④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的             (填字母代号)。
A在接通电源的同时释放了小车
B小车释放时离打点计时器太近
C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D钩码匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力

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