题目内容

为了探究“加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置。请思考探究思路并回答下列问题：

（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是_________。

A．将木板带滑轮的那一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B．将木板带滑轮的那一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C．将木板固定打点计时器的那一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D．将木板固定打点计时器的那一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

（2）如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带。取计数点A、B、C、D、E、F、G。纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm，BC="3.88" cm，CD="6.26" cm，DE="8.67" cm，EF="11.08" cm，FG=13.49cm，则小车运动的加速度大小a =_________m/s2，打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC=_________m/s。（结果保留二位有效数字）。

（3）某组同学实验得出数据，画出a~F图像如图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是_________。

（4）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，要用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为_________。

 

【答案】

（1）C  （2）a =2.4m/s2， v C =0.51m/s。（结果保留二位有效数字）

（3）摩擦力平衡过度 （4）m<<M

【解析】

试题分析：（1）本实验是验证合外力在倍数增大时，看加速度是否也成倍数增大，因此需要平衡掉摩擦力的作用，应将木板固定打点计时器的那一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，即可说明重力的分力与摩擦力平衡（2）加速度可由逐差法求得，C点为BD的中间时刻，由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知（3）由图像可知F=0时加速度不为零，产生的原因是平衡摩擦力过度，重力沿斜面向下的分力大于摩擦力的缘故（4）如果钩码向下匀加速运动，则钩码的重力与绳子的拉力并不相等，只有m<<M才能近似认为钩码的重力与绳子的拉力相等

考点：考查验证牛顿第二定律

点评：本题难度较小，在本实验中要首先平衡摩擦力才行，这样才能保证物体所受拉力为合外力，加速度可由逐差法求得

 

练习册系列答案
相关题目
为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．
（1）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是
D
D
．
A．m=5g  B．m=15g
C．m=40g  D．m=400g
（2）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为a=
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
．（用△t1，△t2，D，x表示）
为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：
（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：
取下牵引砝码，M放在任意位置都不动
取下牵引砝码，M放在任意位置都不动

（2）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是
D
D

A．m1=5g     B．m2=15g     C．m3=40g       D．m4=400g
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
（用△t1、△t2、D、x表示）．
为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量．请思考探究思路并回答下列问题：

（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦　力的影响应采取什么做法？
（2）在“探究加度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如表：
次数 1 2 3 4 5
小车加速度a/m?s-2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16
小车质量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
根据上述实验数据，用计算机绘制出a-m图象如图乙所示：通过对图象（图乙）的观察，可猜想在拉车F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3等等，为了验证猜想，请在图丙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象．
（3）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图丁，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦力
没有平衡摩擦力
．
（2010?连云港二模）为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置．请思考探究思路并回答下列问题


（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是
C
C
；
A．将不带滑轮的木板一端垫高适当，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表达式为a=
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
；
（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为
m＜＜M
m＜＜M
；
（4）在“探究加速度与质量的关系”时，保持钩码质量不变，改变小车总质量M，得到的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
小车加速度a/ms-2 0.77 0.38 0.25 0.19 0.16
小车总质量M/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
为了验证猜想，请在坐标纸中作出最能直观反映a与M之间关系的图象．
为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图1所示的实验装置：一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下，木块向左运动，重物落地后，木块做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，不计纸带所受到的阻力．交流电频率为50Hz，重力加速度g取10m/s2．精英家教网
（1）木块加速阶段的加速度为
 
m/s2；
（2）木块与木板间的动摩擦因数μ=
 
；
（3）某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力，接着他应当
 
，将木板右端垫高，使木块沿木板匀速下滑．

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