题目内容
【题目】某同学用如1所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验,实验测得小车的质量为M。砝码和砝码盘的质量为m,打点计时器所用交流电的频率为50Hz。
(1)为了使小车受到的合外力等于绳的拉力,需要进行的操作是________;为了使小车受到绳的拉力近似等于砝码和砝码盘的重力,需要满足的条件是________。
(2)调节好实验装置后,做探究加速度与合外力关系实验,如图2所示为实验中打出的一条纸带,根据纸带求得小车运动的加速度大小为________。
(3)在做探究加速度与质量关系的实验时,保持砝码和砝码盘的质量m不变,通过增减放在小车中的砝码,改变小车和砝码的总质量M,根据测得的多组a与M的关系作出图线画出。画出图线后,发现当较大时,图线发生了弯曲。对实验方案进行修正,可避免图线末端发生弯曲的现象,该修正方案可能是_______。
A.改画a与的关系图线
B.改画a与的关系图线
C.改画a与的关系图线
D.改画a与的关系图线
【答案】平衡摩擦力且使细绳与木板平行 m远小于M 0.79 A
【解析】
(1)[1]为了小车受到的合外力等于绳子的拉力,需要先平衡摩擦力且使绳与木板平行;
[2]以整体为研究对象有:
mg=(m+M)a
解得:
以M为研究对象有绳子的拉力为:
显然要有必有,故有M>>m,即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。
(2)[3]每两点之间还有4个点没有标出,所以相邻计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动的判别式,可得:
(3)[4]根据牛顿第二定律F=Ma,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a-M图象;但,故a与成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,发现当较大时,图线发生了弯曲。对实验方案进行修正,可避免图线末端发生弯曲的现象,该修正方案需要考虑m对该实验的影响,由
可得:
因此在mg一定的条件下,,故A正确,BCD错误。
故选A。