题目内容

在“验证牛顿运动定律”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M表示,盘及盘中砝码的质量用m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Mm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的质量,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a与质量M的关系,应该做a与________的图象.
(3)如图(a),甲同学根据测量数据做出的aF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aF图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?

(1)M?m (2)(3)平衡摩擦力时木板倾角过大(4)两小车及车上砝码的总质量不同

解析试题分析:(1)小车在下滑过程中,但如果时,,因此在满足上述情况下才能绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
(2)在F一定情况下,a与m成反比,即a与m-1成正比。因此在处理图像时一般以m-1为横坐标。
(3)途中说明在没有施加外力F时,已经有了加速度,说明平衡摩擦力过度,或者斜面倾角太大。
(4)根据牛顿第二定律F=ma,两直线倾斜程度不一样,因此两小车质量(小车及车上砝码总质量)不同
考点:验证牛盾运动定律的实验过程
点评:此类题型考察了是否掌握了如何验证牛顿运动定律的方法。

练习册系列答案
相关题目
实验题
在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图1所示的实验装置.
小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m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M与m的大小关系满足
M远大于m
M远大于m
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的质量,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a与质量M的关系,应该作a与
1
M
1
M
的图象.
(3)如图2所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是
没有平衡摩擦力或平衡时角度过小.
没有平衡摩擦力或平衡时角度过小.

(4)某同学在做加速度和力、质量的关系的实验中,测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:
F
N
0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/(m?s-2 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
请根据表中的数据在坐标纸中作出a-F图象(图3);
(5)图象的斜率的物理意义是
小车的总质量的倒数
小车的总质量的倒数

(6)在“探究两个共点力的合成”实验中,某小组做实验时得出如图4所示的图(O为橡皮条与细绳套的结点).图中
F
F
是F1与F2合力的实验值,为使橡皮筋沿竖直方向伸长,那么互成角度的两弹簧秤所施的力F1和F2必须
C
C

A.等大  B.互相垂直  C.水平分力,等大反向  D.竖直分力等大
(7)做匀变速直线运动的小车带动纸带通过电火花计时器,打出的部分计数点如图5所示.每相邻两点间还有四点未画出来,电火花计时器使用的是220V、T=0.02s的交流电,求:电火花计时器打第2个计数点时,小车的速度v2=
0.49
0.49
m/s,小车的加速度a=
0.88
0.88
m/s2.(结果保留两位有效数字)
(1)如图甲所示,在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计.第一次沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将该位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录为F1、F2,并用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点,分别将其与O点连接,表示两力的方向.第二次用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向.
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①两次用弹簧测力计将橡皮筋的活动 端都要拉至O点,这样做的目的是
 

②图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示,其中
 
是F1和F2合力的实际测量值.(填F或F')
③这位同学在实验中确定分力方向时,图甲所示的a点标记得不妥,其原因是
 

(2)在”验证牛顿运动定律”的实验中,以下做法错误的是
 

A.平衡摩擦力时,应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.求小车运动的加速度时,可用天平测出小盘的质量m′以及小车质量M,直接用公式a=
m′M
g求出
(3)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz,打点时间间隔为0.02秒)
①图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为
 
m/s2.(保留二位有效数字)
②保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据,如何利用这些数据才能比较直观地确定小车加速度a与质量m之间的关系呢?
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③保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,甲、乙两位同学根据实验数据分别作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)、(d)所示.图(c)中的图线上部出现了弯曲偏离了原来的直线,其主要原因是
 
.图(d)中的图线不通过原点,其主要原因是
 

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