题目内容
【题目】某探究学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示装置,图中小车的质量用M表示,钩码的质量用m表示。回答下列问题:
(1)适当抬高长木板,不挂钩码,轻推小车让小车能在长木板上匀速下滑,是为了在挂上钩码后_______(选填序号)。
A.让钩码受到的合外力等于细线的拉力
B.让小车受到的合外力等于细线的拉力
C.保证小车受到的合外力为零
D.保证钩码受到的合外力为零
(2)要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是____________。
(3)某位同学经过测量和计算得到如下表中数据,请在图中作出小车加速度与所受合外力的关系图线____。
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
M/kg | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 |
F/N | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.35 | 0.40 |
a/m·s-2 | 0.13 | 0.17 | 0.26 | 0.43 | 0.51 | 0.59 |
(4)由作出的图线可以看出,该实验存在着较大的误差,产生这样误差的主要原因是______。
【答案】(1)B; (2)M>>m; (3)如图。
(4)木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“未完全平衡摩擦力”)。
【解析】
根据实验原理回答为什么要平衡摩擦力以及要使细线的拉力约等于钩码的总重力应满足的条件;结合图像判断产生误差的原因.
(1)适当抬高长木板,不挂钩码,轻推小车让小车能在长木板上匀速下滑,这样就平衡了摩擦力,这是为了在挂上钩码后让小车受到的合外力等于细线的拉力,故选B;
(2)以钩码作为研究对象有mg-FT=ma;以小车作为研究对象有FT=Ma;联立以上两式可得FT=M;要绳子的拉力等于钩码的重力,即=mg,故=1,则有M>>m;即要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是M>>m;
(3)图像如图;
(4)图像可以看出,直线与F轴有截距,可知当外力到达某一值时才有加速度,可知产生误差的原因是木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“未完全平衡摩擦力”)。