题目内容

某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上,

用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象。
(1)图象不过坐标原点的原因是____________________________;
(2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填 “是”或“否”);
(3)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg。

(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (2)否 (3)1

解析试题分析:(1)由于滑板的摩擦力没有被平衡,所以当施加拉力很小时,小车仍处于静止状态;(2)本题能够通过传感器测量出小车受到的拉力F,所以可以测量小车的加速度a=F/M,所以也就不需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量。(3)有牛顿第二定律得:F-f=ma,整理得a=F/m-f/m,图线的斜率k=1/m,所以小车和传感器的质量为:m=1/k=1kg。
考点:本题考查验证小车的加速度和外力的关系实验。

练习册系列答案
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橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k=YS/L,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
           
(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图乙中作出F—x图象.

拉力F/N
 
5.0
 
10.0
 
15.0
 
20.0
 
25.0
 
伸长量x/cm
 
1.60
 
3.20
 
4.80
 
6.40
 
8.00
 
(2)由以上实验可求出该橡皮筋的K值为___________N/m(保留两位有效数字)。
(3)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究合力的方法,如图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中,下列说法正确的是(   )
A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长
B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
C.以OB、OC为两邻边作平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等
D.多次实验中即使O点不固定,也可以探究求合力的方法

为了“探究加速度与力、质量的关系”,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=__________;实验中使用的电火花计时器使用    电源(填“直流”或“交流”),工作电压    V.

(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m与小车总质量M之间应满足的关系为_______________;
(4)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与合力F图线如图,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.
答:                     

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