题目内容

【题目】如图1所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.

(1)在该实验中必须采用控制变量法,若探究加速度与物体受力的关系应保持不变,用桶以及桶内沙子所受的重力作为 , 用打点计时器测小车的加速度,实验时打出的纸带如图2所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz.小车的加速度为 m/s2(保留三位有效数字).
(2)改变沙子的质量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线(如图3所示).
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.沙桶的总质量太大
D.所用小车的质量太大.

【答案】
(1)小车质量;小车的合外力;1.98
(2)在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比;C
【解析】解:(1)本实验要探究加速度、力、质量三个变量之间的关系,当研究加速度和力的关系时,要保持小车的总质量不变.
用桶以及桶内沙子所受的重力作为小车的合外力;
两计数点间的时间间隔为T= = Hz=0.02Hz.
纸带上从左往右两个点之间的位移依次记着s1到s6 , 计数点间的时间间隔为T=0.1s.
以a表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,有
a= = =1.98m/s2 . (2)①由图知,在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比.②本实验是在小车质量远大于钩码的质量时,用钩码的重力代替绳子的拉力F,随着F增大,说明钩码的重力增大,因此小车质量不再满足远大于钩码的质量,加速度不可能一直均匀增大,加速度的增大幅度将逐渐减小.
故选:C.
答案:(1)小车的总质量;
小车所受外力(或:外力、合外力);
1.98;(2)①在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比;②C.
【考点精析】解答此题的关键在于理解配制一定溶质质量分数的溶液的相关知识,掌握配制一定溶质质量分数的溶液(1)用固体配制:①步骤:计算、称量、溶解②仪器:天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒(2)用浓溶液稀释(稀释前后,溶质的质量不变)①步骤:计算、量取、稀释②仪器:量筒、滴管、烧杯、玻璃棒

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