题目内容
如图1所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置.将一辆小车放在光滑的水平板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况.该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如表:
(1)在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变,研究另两个量间的关系,这种方法叫做 ;
(2)通过表中1-4列数据可得到的结论是: ;通过表中4-8列数据可得到的结论是: .
(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后,依照数据正确画出a-F图象如图2示,(小车质量保持不变)图线不过原点的原因可是 .
次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
M/kg | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 1.25 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
F/N | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
a/(m?s-2) | 0.50 | 1.01 | 1.50 | 1.99 | 0.80 | 0.67 | 0.50 | 0.40 |
(1)在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变,研究另两个量间的关系,这种方法叫做
(2)通过表中1-4列数据可得到的结论是:
(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后,依照数据正确画出a-F图象如图2示,(小车质量保持不变)图线不过原点的原因可是
分析:(1)研究三个变量之间的关系时,先假定其中一个量不变,研究另外两个量之间的关系,这种方法称为控制变量法.
(2)质量一定的前提下,物体的加速度与力成正比;力一定的前提下,物体的加速度与质量成反比.
(3)小车所受拉力力为某个值时,加速度仍然为零,即合外力为0,说明此时外力与摩擦力平衡,原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
(2)质量一定的前提下,物体的加速度与力成正比;力一定的前提下,物体的加速度与质量成反比.
(3)小车所受拉力力为某个值时,加速度仍然为零,即合外力为0,说明此时外力与摩擦力平衡,原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
解答:解:(1)研究三个变量之间的关系时,先假定其中一个量不变,研究另外两个量之间的关系,这种方法称为控制变量法.而在本实验中探究小车的加速度与力和质量的关系,故先保持小车质量M不变,而研究合外力和加速度两个物理量之间的关系,故为控制变量法.
(2)根据控制变量法,通过表中1-4列实验数据得质量一定的前提下,物体的加速度与合力成正比.
通过表中4-8列数据得合力一定的前提下,物体的加速度与质量成反比.
(3)图线不通过坐标原点与横坐标有截距说明:小车所受拉力力为某个值时,加速度仍然为零,即合外力为0,说明此时外力与摩擦力平衡,原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
故答案为:(1)控制变量法;(2)质量一定,加速度与合力成正比;合力一定,加速度与质量成反比;(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
(2)根据控制变量法,通过表中1-4列实验数据得质量一定的前提下,物体的加速度与合力成正比.
通过表中4-8列数据得合力一定的前提下,物体的加速度与质量成反比.
(3)图线不通过坐标原点与横坐标有截距说明:小车所受拉力力为某个值时,加速度仍然为零,即合外力为0,说明此时外力与摩擦力平衡,原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
故答案为:(1)控制变量法;(2)质量一定,加速度与合力成正比;合力一定,加速度与质量成反比;(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
点评:只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.
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