题目内容
在探究物体的加速度a与所受外力F、物体质量M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,盘和盘中砝码的总质量用m表示。
(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盘和砝码的总重力。(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量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,应调节盘中砝码质量,直至小车在绳子牵引下做匀速运动为止 |
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以及小车质量M,则小车运动的加速度可直接用公式a=求出 |
M远大于m(3分);B(3分)
解析试题分析:(1)本实验中绳子的拉力为小车提供加速度,整体分析有: ,设绳子拉力为T,分析砝码受力有:,解得拉力,由此可知,只有当M远大于m时,绳子的拉力才近似等于盘和砝码的总重力。
(2)平衡摩擦力时,不要给小车加任何牵引力,即不要把悬挂小盘的细线系在小车上,同时,要让小车拖着打点的纸带运动,所以A错误;实验中在平衡摩擦力后,无论是改变小车的质量还是改变小盘和砝码的总质量,摩擦力都是和重力分力平衡的,故不需要重新平衡,故B正确;实验时应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车,故C错误;本实验是在验证牛顿第二定律,用公式计算加速度相当于用此定律求结果来验证定律,故D错误;
考点:验证牛顿第二定律实验
(10分)某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时,设计了两种实验方案:
方案A:木板固定,用弹簧测力计拉动木块,如图(a)所示.
方案B:用弹簧测力计钩住木块,用力拉动木板,如图(b)所示.
除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重量均为2.00N的砝码.
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是 。
理由是 。
(2)该同学在木块上加放砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝码/个数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
砝码对木块压力/N | 0 | 2.00 | 4.00 | 6.00 | 8.00 |
测力计读数/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 2.90 | 3.50 |
(3)求木块间的滑动摩擦因数为 。
(4分)“验证牛顿运动定律”实验装置如图甲所示。
(1)用砝码盘和砝码所受的总重力作为小车所受的合外力,在保持小车总质量不变的情况下,改变所放砝码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线如图乙所示。此图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 ________。(填选项前的字母)
A.小车与轨道之间存在摩擦 |
B.导轨保持了水平状态 |
C.所挂钩码的总质量太大 |
D.所用小车的质量太大 |
(2)如图丙所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出,计时器打点的时间间隔为0.02s。由此可求得小车的加速度a=__________m/s2。(结果保留二位有效数字)
研究小车匀变速直线运动的实验装置如图 (a)所示,其中斜面倾角可调。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图 (b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带。 |
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。 |
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。 |
D.把打点计时器固定在夹板上,让纸带穿过限位孔。 |
②图16(b)中标出的相信两计数点的时间间隔T=_________s。
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_________。
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a="_________."