题目内容

在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中:
某同学设计了如图a的实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为砂桶,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等于砂桶和砂的总重量,

(1)图b是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据完成表格中空白处

计数点 1 2 3 4 5 6
瞬时速度/(m/s) 0.165 0.215
0.264
0.264
0.314 0.364 0.413
(2)由(1)中的数据在图c中作出速度-时间图象并由图象求出小车的加速度
a=
0.496
0.496
 m/s2  (保留3位有效数字)

(3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变砂和砂桶的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图d,则
①图中的直线不过原点的原因是
平衡摩擦力过大
平衡摩擦力过大

②图中的力F理论上指
B
B
,而实验中却用
A
A
表示.(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力      B.绳对小车的拉力
③此图中直线发生弯曲的原因是
砂和砂桶的质量没有远小于车的质量.
砂和砂桶的质量没有远小于车的质量.
分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.
该实验采用的是控制变量法研究,其中加速度、质量、合力三者的测量很重要.
实验问题需要结合物理规律去解决.对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等.
解答:解:(1)每相邻两计数点间还有4个打点,说明相邻的计数点时间间隔为0.1s.
根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度.
v3=
x24
t24
=
(0.0240+0.0288)
2×0.1
m/s=0.264m/s
(2 ) 作图

运用加速度公式:a=
△v
△t
=
(0.413-0.165)m/s
5×0.1s
=0.496m/s2
(3)①从上d图中发现直线没过原点,当F=0时,a>0.也就是说当绳子上没有拉力时小车还有加速度,说明小车的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.该组同学实验操作中平衡摩擦力过大
②.根据对小车受力分析,图中的力F理论上指绳对小车的拉力,而实验中当砂和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砂和小桶的总重力.所以用砂和砂桶的重力表示.
③从图象上可以看出:F从0开始增加,砂和砂桶的质量远小于车的质量,慢慢的砂和砂桶的重力在增加,那么在后面
砂和砂桶的质量就没有远小于车的质量呢,那么绳子的拉力与砂和砂桶的总重力就相大呢.
所以原因是砂和砂桶的质量没有远小于车的质量.
故答案为:(1)0.264,
(2)0.496
(3)①平衡摩擦力过大
②B,A
③砂和砂桶的质量没有远小于车的质量.
点评:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚.
练习册系列答案
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0.72
0.72
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2.0
2.0
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