题目内容
【题目】在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中:
(1)某组同学用如图所示装置,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系。下列措施中不需要和不正确的是________。
①首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
②平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动
③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
⑤实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源
A.①③⑤ B.②③⑤
C.③④⑤ D.②④⑤
(2)本实验所采用的科学方法是:__________________。
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)某组同学实验得出数据,画出a-F图象如图所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是________。
A.实验中摩擦力没有平衡
B.实验中摩擦力平衡过度
C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D.实验中小车质量发生变化
(4)实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s。则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度vF=________m/s,小车加速度a=________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)
(5)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为________ m/s2.
【答案】B C B 0.71 0.80 9.8
【解析】
(1)[1]
①只有平衡摩擦力后小车受到的合力才是细绳对小车的拉力,故①不符合题意;
②平衡摩擦力时不应挂塑料小桶,使小车拖动纸带匀速滑动即可,故②符合题意;
③改变拉小车的拉力后不需要重新平衡摩擦力,故③符合题意;
④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力,故④不符合题意;
⑤实验中应接通电源,打点稳定后再释放小车,故⑤符合题意。
②③⑤符合题意,故选择B选项。
(2)[2]
本实验所采用的科学方法是控制变量法,探究与 关系时,要保持小车的总质理一定,探究与关系时,要保持小车受到的合力一定。
(3)[3]
当小车受到的拉力为零时,加速度不为零,说明实验中摩擦力平衡过度。
(4)[4]
[5]
(5)[6]对小车由牛顿第二定律可得
对小桶由牛顿第二定律可得
联立可得
当m趋于无穷大时,加速度