题目内容
【题目】在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:
(1)为了使小车受的合外力等于绳子拉力,必须对小车___________________ 。
(2)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盘和砝码的重力.
(3)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法错误的是(______)
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码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,再接通打点计时器电源
D.实验时需要天平测出m以及小车质量M
(4)在保持小车及车中的砝码质量质量M一定,探究加速度与所受合外力的关系时,由于平衡摩擦力时操作不当,二位同学得到的a―F关系分别如图中C、D所示(a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力).其原因分别是:
C图________________________________________________
D图________________________________________________
【答案】(1)平衡摩擦力; (2)盘及盘中砝码的总质量m远小于小车及砝码总质量M; (3)AC (4)倾角过大,平衡摩擦力过度; 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
【解析】
(1)为了使小车受的合外力等于绳子拉力,必须对小车平衡摩擦力;
(2)当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力.
(3)平衡摩擦力时,不能挂盘;实验过程中,应保证绳和纸带与木板平行;每次改变小车的质量时不需要平衡摩擦力.
(4)由C图象可以看出:图线不通过坐标原点,当加速度为某一值时,F为零,知平衡摩擦力过度.由D图象可以看出:图线不通过坐标原点,当拉力为某一值时,a为零,知没有平衡摩擦力或倾角过小.
(1)为了使小车受的合外力等于绳子拉力,必须对小车平衡摩擦力;
(2)当盘及盘中砝码的总质量m远小于小车及砝码总质量M时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力.
(3)平衡摩擦力时,不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上,故A错误;在实验前平衡一次摩擦力即可,每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,故B正确;实验时,先接通打点计时器电源,后放开小车,故C错误;实验时需要天平测出m以及小车质量M,选项D正确;丁题选择错误的,故选AC.
(4)C图:当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力过度;
D图:从上图中发现直线没过原点,当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明该组同学实验操作中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.