题目内容

为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图甲所示的器材:A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量.请思考探究思路并回答下列问题:

(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦 力的影响应采取什么做法?
(2)在“探究加度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如表:
次数 1 2 3 4 5
小车加速度a/m?s-2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16
小车质量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
根据上述实验数据,用计算机绘制出a-m图象如图乙所示:通过对图象(图乙)的观察,可猜想在拉车F一定的情况下a与m的关系可能是:a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3等等,为了验证猜想,请在图丙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象.
(3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图丁,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦力
没有平衡摩擦力
分析:(1)需要将长木板一段适当垫高,用重力的下滑分力平衡摩擦力;
(2)作出a-
1
m
关系图象;
(3)当拉力增加到一定值后才有加速度,说明有摩擦阻力的影响,即没有平衡摩擦力.
解答:解:(1)需要将长木板不带滑轮的一段适当垫高,用重力的下滑分力平衡摩擦;
(2)计算出质量的倒数,如下表
次数 1 2 3 4 5
小车加速度a/m?s-2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16
小车质量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
小车质量倒数m-1/kg-1 5.00 2.50 1.67 1.25 1.00
作a-
1
m
图象,如图所示

(3)当拉力增加到一定值后才有加速度,说明有摩擦阻力的影响,即没有平衡摩擦力;
故答案为:(1)平衡摩擦力;(2)如图所示;(3)未平衡摩擦力.
点评:本题考查了“探究加速度与力、质量的关系”实验的原理、误差来源、数据处理方法,不难.
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