题目内容
(8分)在探究物体的加速度与所受外力、质量的关系实验中,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示。
⑴当M与m的大小关系满足 时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。
⑵某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________。
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=求出
⑶另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象分别如图1和图2所示,其原因分别是:图1: ;图2: .
(1)m<<M;(2)B;(3)图1,m过大(或M过小),造成m不是远小于M;图2;没有平衡摩擦力或木板的倾角过小(每空2分)。
【解析】
试题分析:(1)用钩码拉动小车滑动时,绳子间的拉力大小为F=,故只有当m<<M时,,我们才可以用钩码的重力当做拉动小车的外力;
(2)A中平衡摩擦力时,不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上,A不对;B中每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力是正确的,因为小车的质量增加,其重力沿斜面向下的分力与摩擦力会同时增大,但始终是相等的;C中实验时,应该先再接通打点计时器,再放开纸带,C不对;D中小车运动的加速度是通过纸带测出的,不能直接用公式a= 求出,因为公式就说明了a与M的关系,而这正是我们要寻找的。
(3)由图1可以看出,随着拉力F的增大,即钩码质量的增大,其加速度逐渐变为不变的了,由于a=,说明是m过大(或M过小)而引起的;再由图2可知,当F必须有一定大小时,才能产生加速度,说明没有平衡摩擦力或木板的倾角过小而造成的。
考点:探究物体的加速度与所受外力、质量的关系实验。