题目内容

如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力．

（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，如果不计空气阻力及一切摩擦，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须______．某同学把实验得到的几组数据画成图甲的a-m图象，为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系，请你根据他的图象在图乙中画出a-
1
m
图象______．
（2）如图2所示，将长木板的左端抬高，小车遮光片装在右侧，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和下车在两光电门之间的运动时间t，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F-
1
t2
的图线如图3所示．
实验中测得两光电门的距离L=1.0m，沙和沙桶的总质量m1=0.5kg，则图线的斜率为______（要写上相应的单位）；若小车与长木板间的摩擦能忽略，测得图线斜率将______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（1）如果不计空气阻力及一切摩擦，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须使小车与滑轮间细绳与长木板平行．a-
1
m
图象如图所示．
（2）小车由静止开始做匀加速运动，位移L=
1
2
at2，解得a=
2L
t2
，
根据牛顿第二定律得，对于沙和沙桶，F合=F-m1g=m1a
则F=m1
2L
t2
+m1g，则图线的斜率k=2m1L=2×0.5×1kg．m=1.0kg．m．
若小车与长木板间的摩擦能忽略，由图3可知，图线的斜率不变．
故答案为：（1）小车与滑轮间细绳与长木板平行．如图所示．
（2）1.0kg．m，不变．
练习册系列答案
相关题目
某学习小组的同学欲以如图1装置中的小车为对象“探究加速度与力、质量的关系”时，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，小车处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有______；
（2）实验时为了保证小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是______，实验时首先要做的步骤是______；
（3）该同学得到一条如图2所示的一段纸带，测得AB=3.82cm，BC=4.58cm．已知交变电流频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为______m/s；小车的加速度a=______m/s2．
放在光滑水平面上的两个小车前端各系一根细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码．小盘和砝码所受重力，近似等于使小车做匀加速运动的合力，增减小盘中砝码，可以改变小车受到的合外力．后端各系一根细线，用一个黑板擦把两根细线同时按在桌上，使小车静止．抬起黑板擦两小车同时开始运动，按下黑板擦两车同时停下，用刻度尺量出两小车通过的位移．用此办法验证牛顿第二定律的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．若两车质量相同，并测得两车的位移与所挂砝码和小盘的质量之和成正比，则说明加速度与外力成正比
B．若两车质量相同，必须算出加速度的具体值与所挂砝码和小盘的质量之和的关系，才能验证加速度与外力成正比
C．若两车所挂小盘和砝码质量相同，测得两车的位移与小车的质量，则可探究加速度与质量的关系
D．若两车所挂小盘和砝码质量相同，测得两车的位移与小车的质量，则可探究加速度与力的关系
在“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验中，我们用了如图1所示的装置，请完成下列问题：
（1）下列说法中正确的是（　　）
A．要控制小车和钩码的质量都不变
B．要控制小车的质量不变，改变钩码的质量
C．要控制钩码的质量不变，改变小车的质量
D．小车和钩码的质量都要改变
（2）实验中测得了下表所示的五组数据，并已在坐标平面上画出部分数据点，在图2中画出第四组数据对应的数据点，然后做出a-m的关系图象；
组别12345
a（m?s-2）0.330.280.250.220.20
M（Kg）0.300.350.400.450.50
（3）为进一步确定加速度与质量的关系，应画a-______图象；
（4）本实验得出的结论是______．
由牛顿第二定律F=ma可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为（　　）
A．牛顿第二定律不适用于静止的物体
B．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到
C．推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值
D．桌子所受的合力为零，加速度为零
为了探究“加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示实验装置．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做法是______
A．将带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将固定打点计时器的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将固定打点计时器的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

（2）某学生在平衡摩擦力时，使得长木板倾角偏大．他所得到的a-F关系是图2中的哪根图线？（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）．答：______
（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，要用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为______．
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图A所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出．

①当M与m的大小关系满足______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．
②一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变车中砝码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与______的图象．
③如图B所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图象，说明实验存在的问题是______．
④乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图象如图C所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同，它是______．
在推导“匀变速直线运动位移的公式”时，把整个运动过程划分为很多个小段，每一小段近似为匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”．下面实例中应用到这一思想方法的是（　　）
A．在探究牛顿第二定律的过程中，控制物体的质量不变，研究物体的加速度和力的关系
B．在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，可将带电体看作点电荷
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D．在探究弹簧弹性势能表达式的过程中，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，在每一小段内认为弹簧的弹力是恒力，然后把每一小段弹力所做的功相加
如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧秤的读数为10N，现让物体随升降机一起运动，弹簧测力计稳定时的读数为12N，则（g=10m/s2）：
A．物体随升降机一起运动时的重力为12N；
B．物体的加速度大小一定等于a=2m/s2；
C．物体可能减速下降；
D．物体处于超重状态，一定加速上升

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