题目内容

【题目】为了探究加速度与力、质量的关系,现提供如图1所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:

1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是

A.将带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B.将带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C.将固定打点计时器的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.将固定打点计时器的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

2)某学生在平衡摩擦力时,使得长木板倾角偏大.他所得到的a﹣F关系是图2中的哪根图线?(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力).答:

3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,要用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为

【答案】1C

2C

3m<<M

【解析】

试题(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.

2)该实验采用的是控制变量法研究,其中加速度、质量、合力三者的测量很重要.

3)纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的两个推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.

解:(1)将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.故选C

2)把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,会导致重力沿斜面向下的分力偏大,摩擦力偏小,而且重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,这样在没有绳子的拉力作用下,小车就会产生加速度.故选C

3)根据牛顿第二定律得:

mmg﹣F=ma

MF=Ma

解得:F==

m<<M时,即当钩码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于钩码的总重力.

故答案为(1C

2C

3m<<M

练习册系列答案
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【题目】某同学做测匀变速直线运动的加速度的实验装置如图1所示。一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动,如图给出了电火花计吋器在纸带上打出的一些计数点,相邻的两个计数点间还有4个点没画出,电火花计时器所用的交流电频率为50Hz。

(1)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是_____________

A.将打点计时器固定在长木板有滑轮一端,并接好电路

B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔

C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码

D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源

(2)根据纸带可以计算打下各点时小车的瞬时速度及小车的加速度,现计算打下第2点时小车的瞬时速度:v2____m/s,小车的加速度为a=____m/s2。(结果取三位有效数字)

(3)另一同学利用如图所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度,滑块上安装了宽度为d的挡光片,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B,配套的数字毫秒计(图中未画出)记录了挡光片通过光电门A、B的时间分別为t1t2,若两个光电门A、B间距离为L,则滑块通过第一个光电门的速度表达式为vA______________。滑块加速度的表达式为a=_______。(用题中字母表示)

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