题目内容

(8分)用图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

小车放在木板上,小车前端系一条细绳,绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘,盘中可放重物,在实验中认为小盘和重物所受的重力等于小车做匀加速运动的力。
(1)实验中把木板一侧垫高的目的是____________________,为达到上述目的需调节木板倾斜度,使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做_______________________运动。
(2)在探究加速度与力的关系时,图乙为某次实验中打出的纸带,打点计时器的电源频率为50Hz,则加速度a=______________________m/s2
(3)在探究加速度与质量的关系时,某同学把实验得到的几组数据描点并画出如图丙所示曲线。为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系,请你根据图丙数据在图丁中建立合理坐标,并描点画线。
(1)补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力(答“平衡阻力”等也正确)(1分)、匀速直线(1分);(2)0.79(2分);(3)如下图所示(4分)

试题分析:(1)由于小车下滑时一定受到木板对它的摩擦力的作用,要使小盘和重物所受的重力等于小车做匀加速运动的力,就必须利用小车的重力将这个摩擦力平衡掉,故把木板一侧垫高;只有当小车在不受到牵引力时在木板上做匀速直线运动,就说明小车的重力将小车受到的摩擦力平衡掉了;
(2)由纸带上的信息可知,(2.63-1.05)×0.01m=2a(5T)2,将T=0.02s代入解之得,加速度a=0.79m/s2
(3)由丙图可知,a与m的图像关系大致是双曲线的样子,可能成反比例,为了更确定其关系,我们不妨做一下a与1/m的图像,如果其图像是一条过原点的直线,则a与m一定成正比,设计的图像如图所示。
练习册系列答案
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(10分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,增加砝码盘中砝码的质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答下列问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的一条纸带如下图所示,可求得小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位小数)

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,
次数
1
2
3
4
5
砝码盘中砝码的重力F/N
0.10
0.20
0.29
0.39
0.49
小车的加速度
a/(m·s-2)
0.88
1.44
1.84
2.38
2.89
他根据表中的数据画出a-F图象(如左图).造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是
________________________________________________________________________,

从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________________________,其大小为  ________ .

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