题目内容

【题目】某小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。实验中他们平衡了小车和木板间的摩擦力,还用天平测出小车的总质量,同时用所挂钩码的总重力代替小车所受的牵引力F

(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到纸带上___________

(2)他们还在实验时调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行。这样做的目的是________

A.避免小车在运动过程中发生抖动

B.使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰

C.保证小车最终能够做匀速直线运动

D.使细线拉力等于小车受到的合力

(3)如表记录了小车质量一定时,牵引力大小F与对应的加速度a的几组数据,请在图丙的坐标中描点作出aF图线________________

钩码个数

1

2

3

4

5

F/N

0.49

0.98

1.47

1.96

2.45

a/m·s2

0.92

1.68

2.32

2.88

3.32

(4)实验中画出的aF图线与理论计算的图线(图中已画出)有明显偏差,其原因主要是_______________________

【答案】纸带上打出的点迹均匀 D 不满足小车的质量远大于所挂钩码质量

【解析】

(1)[1]挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到小车做匀速运动(纸带上点迹均匀),摩擦力达到平衡。

(2)[2]使牵引小车的细绳与木板平行。这样做的目的是可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力,故ABC错误,D正确。

故选D

(3)[3]根据描点法作出图象,如图所示

(4)[4]探究加速度与力的关系实验中,当钩码质量远小于小车质量时,可以认为小车受到的拉力等于钩码重力,如果钩码质量太大,没有远小于小车质量,小车受到的拉力明显小于钩码重力,实验误差较大,aF图象不再是直线,而发生弯曲,变成曲线,故其原因主要是不满足小车的质量远大于所挂钩码质量。

练习册系列答案
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【题目】为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”,某同学到实验室找到下列器材:长木板(一端带定滑轮)、打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g30g50g的钩码、细线、学生电源。该同学进行下列操作:

A.组装实验装置,如图甲所示

B.将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车

C.选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P

D.释放小车,接通打点计时器的电源,打出一条纸带

E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示

F.进行数据采集与处理

请你完成下列问题。

1)该同学将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点123 456(相邻两个计数点间还有四个点未画),各计数点间的时间间隔为0.1s 如图乙所示。该同学测量出计数点0到计数点345的距离,并标在图乙上。如果将钩码的重力在数值上当成小车所受的拉力,则在打计数点04的过程中,拉力对小车做的功为_______J,小车的动能增量为_______J。(重力加速度g9.8m/s2,结果均保留两位有效数字)

2)由(1)中数据发现,该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论, 且对其他的点(如235点)进行计算的结果与“4”计数点相似。你认为产生这种实验结果的主要原因可能是_________

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