11.
某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验.如图a为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,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等于砝码和小桶的总重量,小车运动加速度a可用纸带上点求得.
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2.(保留二位有效数字)
(2)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:
|
次 数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
小车加速度a/m·s-2 |
1.98 |
1.72 |
1.48 |
1.25 |
1.00 |
0.75 |
0.48 |
0.50 |
0.30 |
|
小车质量m/kg |
0.25 |
0.29 |
0.33 |
0.40 |
0.50 |
0.71 |
0.75 |
1.00 |
1.67 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.(如有需要,可利用上表中空格)
(3)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d,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: .
( (1)3.2m/s2
(2)见右图
(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
10.在探究“牛顿第二定律”时,某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系.实验装置如图所示,将轨道分上下双层排列,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统).通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小.通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,是因为位移与加速度的关系式为 .已知两车质量均为200g,实验数据如表中所示:
|
实验次数 |
小车 |
拉力F/N |
位移s/cm |
拉力比F甲/F乙 |
位移比s甲/s乙 |
|
1 |
甲 |
0.1 |
22.3 |
0.50 |
0.51 |
|
乙 |
0.2 |
43.5 |
|||
|
2 |
甲 |
0.2 |
29.0 |
0.67 |
0.67 |
|
乙 |
0.3 |
43.0 |
|||
|
3 |
甲 |
0.3 |
41.0 |
0.75 |
0.74 |
|
乙 |
0.4 |
55.4 |
分析表中数据可得到结论:_____________________________________________.
该装置中的刹车系统的作用是_________________________________.
为了减小实验的系统误差,你认为还可以进行哪些方面的改进?(只需提出一个建议即可)_______________________________________________________ .
( (2)
; 在实验误差范围内当小车质量保持不变时,由于
说明
;控制两车同时运动和同时停止 ;调整两木板平衡摩擦力(或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等) )
9.(1)某小组在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,得到一条打点的纸带,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,写出计算加速度的表达式: _____________________。
(2)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据:
|
F/N |
0.196 |
0.294 |
0.392 |
0.490 |
0.588 |
|
a/(m·s-2) |
0.25 |
0.58 |
0.90 |
1.20 |
1.53 |
① 请在图示的坐标中画出a--F的图线
②从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是 (填字母 序号)
A.实验中没有平衡摩擦力 B.实验中摩擦力平衡不够
C.实验中摩擦力平衡过度 D.实验中小车质量发生变化
( (1) a=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]/9T2
(2)①
② AB )
2.
某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案:
方案A:木板固定,用弹簧秤拉动木块,如图(a)所示;
方案B:木块固定,用手拉动木板,如图(b)所示.
除了实验必需的弹簧秤、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200g的配重若干个.(g=10m/s2)
①上述两种方案中,你认为更合理的方案 ,原因是 ;
②该实验中应测量的物理量是 ;
③该同学在木块上加放配重,改变木块对木板的正压力,记录了5组实验数据,如下表所示:
|
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
配重(个数) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
弹簧秤读数/N |
0.50 |
1.00 |
1.50 |
1.80 |
2.50 |
|
木块重/N |
2.00 |
4.00 |
6.00 |
8.00 |
10.00 |
请根据上述数据画出木块所受摩擦力和压力的关系图象;由图象可求出木板和木块间动摩擦因数是
.
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( ① B ; 不受木板如何运动的限制 ②木块的重力、每次拉木板时木块和木板间的摩檫力 ③如图所示 μ=0.25 )