题目内容
【题目】在做“探究加速度与力、质量关系”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用表示,盘及盘中砝码的质量用表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。
(1)当与的大小关系满足__________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据,为了比较容易地检查出加速度与质量的关系,应该做__________的图象(填“”或“”)。
(3)如图(a)是甲同学根据测量数据做出的图线,说明实验存在的问题是__________。
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的图线,如图(b)所示,两个同学做实验的哪一个物理量取值不同?答:__________。
(5)若实验得到如图所示的一条纸带,相邻两个计数点的时间间隔为,、两点的间距和D、 E两点的间距已量出,利用这两段间距计算小车加速度的表达式为__________。
【答案】(1)M>>m;(2);(3)平衡摩擦力时,斜面的倾角过大;
(4)小车质量M;(5)(x4-x2)/2T2
【解析】试题分析:(1)设绳的拉力为T,则对于m而言:mg-T=ma,对于M而言:T=Ma,解之得T=,故当M>>m时,T=mg;(2)a与M成反比,而反比的曲线不容易观察出来,故我们可以通过做出a与1/M的关系图像得出a与M的关系,如果a与1/M的图像是过原点的直线,则说明a与M成反比;(3)图a说明,当拉力F=0时,物体M已经有了一定的加速度,可见是因为平衡摩擦力过度造成的,即斜面的倾角过大;(4)乙、丙的斜率不同,即在产生相同加速度的情况下,丙的拉力较大,说明丙的质量较大,即说明小车的质量取值不同;(5)根据匀变速直线运动的规律可知,x4-x2=a×2T2,故a=(x4-x2)/2T2。