题目内容

7．用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验．

（1）为了验证小车的加速度与其质量的定量关系，必须采用控制变量法．
（2）为了减小长木板对小车的摩擦力的影响，必须在长木板远离（选填“远离”或“靠近”）滑轮的一端下面垫一块木板，反复移动木板的位置，直至小车没有细绳拉力作用时能在长木板上做匀速直线运动．
（3）保持小车受力不变，测量不同质量的小车在这个力作用下的加速度．某次实验中打出如图乙所示的纸带（打点计时器电源的频率为50Hz），则这个加速度值a=0.8 m/s2．
（4）某同学把实验得到的几组数据画成图丙的a-m图象，为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系，应该根据图丙再画出a-$\frac{1}{m}$图象．

分析 （1）验证牛顿第二定律实验时，应采用控制变量法；
（2）验证牛顿第二定律实验时，要平衡摩擦力，在长木板远离定滑轮的一端垫上木块，当小车在长木板上做匀速直线运动时，恰好平衡摩擦力；
（3）根据匀变速直线运动的推论△x=at2可以求出小车的加速度；
（4）为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系，应该根据图丙再画出 a-$\frac{1}{m}$图象．

解答 解：（1）为了验证小车的加速度与其质量的定量关系，必须采用控制变量法；
（2）为了减小长木板对小车摩擦力的影响，必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块木板，反复移动木板的位置，直至小车能单独在长木板上做匀速直线运动．
（3）由于每相邻两个计数点间还有4个计时点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.035-0.019}{2{×（0.1）}^{2}}$=0.8m/s2．
（4）a-m的图线是一条曲线，不能直观地反映两个物理量之间的关系，所以为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系，应该根据图丙再画出 a-$\frac{1}{m}$图象．
故答案为：（1）控制变量；（2）远离，匀速直线运动；（3）0.8；（4）a-$\frac{1}{m}$

点评 本题考查了验证牛顿第二定律实验的基础知识，有平衡摩擦力的方法、图象的处理等．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．

练习册系列答案
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