题目内容
【题目】在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时,采用如图所示的实验装置,让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。其中小车质量用M表示,重物质量用m表示,加速度用a表示。
(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度,这样做是为了消除______的影响,使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。
(2)实验中由于绳对小车的拉力_______(选填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力,会给实验带来系统误差。为减小此误差,实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取,以下四组数据中最合理的一组是______。(填写相应序号)
①M=200g,m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
②M=200g,m=30g、35g、40g、45g、50g、55g
③M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
④M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
(3)实验中某同学先保持重物质量m不变,改变小车质量M,测出了相应的加速度a。为便于得到a与M的关系,他采用图像法处理数据,你建议他做a与_____的图像。
(4)甲、乙两同学用同一种方法做实验,即保持小车质量M不变,改变重物质量m,测出了相应的加速度a。正确操作后,他们根据各自测得的实验数据画出了如图2所示的a-F图像。他们得到图像不同,其原因是他们选取的_______不同,但他们得到了相同的结论,此结论是:________。
【答案】(1)木板对小车的摩擦力 1分 (2)小于 1分 ④ 1分
(3)1/M 1分 小车质量 1分 (4)当质量一定时,加速度与合外力成正比 1分
【解析】试题分析:(1)为了消除小车所受摩擦力对实验的影响,在该实验中需要将长木板的一端垫起适当的高度.故答案为:木板对小车的摩擦力.
(2)重物与小车一起加速运动,因此重物对小车的拉力小于重物的重力,当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m<<M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,因此第④组数据比较符合要求.故答案为:小于,④.
(3)根据牛顿第二定律F=Ma,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a-M图象;但,故a与成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作a-图象.故答案为:.
(4)图象的斜率表示小车质量大小,因此斜率不同说明小车质量不同,图象为过原点的直线,说明当质量一定时,加速度与合外力成正比.
故答案为:小车质量,当质量一定时,加速度与合外力成正比.