题目内容
(1)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为如图所示中的直线Ⅰ,乙同学画出的图象为图中的直线Ⅱ.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是
(A)实验前甲同学没有平衡摩擦力
(B)甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
(C)实验前乙同学没有平衡摩擦力
(D)乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
(2)在研究小车的加速度a和拉力F的关系时,由于始终没有满足M>>m的关系,结果应是下图中的图
分析:(1)甲图象表明在小车的拉力为0时,合外力大于0,说明平衡摩擦力过度.
乙图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为0,说明绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
(2)在验证加速度与质量的关系时,在重物质量m远小于小车质量M时,可近似认为小车受到的拉力等于重物的重力.
乙图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为0,说明绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
(2)在验证加速度与质量的关系时,在重物质量m远小于小车质量M时,可近似认为小车受到的拉力等于重物的重力.
解答:解:(1)A、B:甲图象表明在小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,合外力大于0,说明平衡摩擦力过度,即把长木板的末端抬得过高了.故A错误、B正确.
C、D乙图象说明在拉力大于0时,物体的加速度还为0,说明合外力为0,即绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够.故C正确、D错误.
故选BC.
(2)设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma,对砂桶和砂有:mg-F=ma,由此解得:F=
,由此可知当M>>m时,F≈mg,而当没有满足M>>m的关系时,由于F<mg,随着m的增大,M的加速度a=
<
,即实际的加速度小于理论值,图象将会发生弯曲.故ABC正确,D错误.
故选D.
故答案为:(1)BC.(2)D.
C、D乙图象说明在拉力大于0时,物体的加速度还为0,说明合外力为0,即绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够.故C正确、D错误.
故选BC.
(2)设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma,对砂桶和砂有:mg-F=ma,由此解得:F=
| mg | ||
1+
|
| F |
| M |
| mg |
| M |
故选D.
故答案为:(1)BC.(2)D.
点评:解决本题的关键是掌握实验原理,知道本实验应控制条件,就能顺利解决此类题目,就能举一反三,所以要注意基本原理的学习.
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