题目内容
(10分)在“探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系”时,采用如图(a)所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示.
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小近似等于盘和砝码的重力.
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________.
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码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,再接通打点计时器的电源;
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=求出。
(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象分别如图(b)和图(c)所示,回答下列问题:
(b) 图上端不是直线的原因是: ;
(c) 图不过原点的原因是: 。
(1)m?M (3分) (2) B(3分)
(3) 图(b):随着F的增大,m不满足远小于M的条件;(2分)
图(c):没有平衡摩擦力或木板的倾角过小。(2分)
【解析】
试题分析:(1)实验设计中以盘及盘中的砝码的重力作为绳子拉力,而事实上,盘及盘中的砝码和小车是作为一个整体匀加速运动的,盘及盘中的砝码的重力是整体的合力,所以绳子拉力应该是,只有当时,
(b) 图上端不是直线,主要是随m的增大,F增大,加速度,加速度不会无限增大只会无限趋近重力加速度。(c) 图不过原点即当拉力F较小时加速度等于0,说明除拉力外还有摩擦力,即没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不够。
考点:探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系实验设计探究分析