题目内容

【题目】如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1 , 小车和砝码的质量为m2 , 重力加速度为g.

(1)下列说法正确的是
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣ 图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a﹣F图象,他可能作出图2中 (选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是

A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的a﹣ 图象,如图3.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数μ= , 钩码的质量m1=

(4)实验中打出的纸带如图4所示.相邻计数点间的时间是0.1s,由此可以算出小车运动的加速度是m/s2

【答案】
(1)D
(2)丙,C
(3),
(4)0.46
【解析】解:(1)A、平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了,

每次在小车上加减砝码时,故不需要重新平衡摩擦力.A不符合题意.

B、实验时应先接通电源后释放小车,B不符合题意.

C、让小车的质量m1远远大于小盘和重物的质量m2,因为:际上绳子的拉力F=Ma= ,故应该是m1<<m2,C不符合题意;

D、F=ma,所以:a= ,所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时,通常作a﹣ 图象,D符合题意;

所以答案是:D
(2)遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况,故可能作出图2中丙.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是钩码的总质量太大,没有远小于小车和砝码的质量,

所以答案是:C.
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,

根据牛顿第二定律得:

F﹣μm2g=m2a

m1g﹣F=m1a

设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,

所以k= =b,

解得:μ= ,钩码的质量m1=
(4)根据匀变速直线的推论:s4﹣s1=3aT2

a= =0.46m/s2

所以答案是:(1)D;(2)丙,C; (3) (4)0.46

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