题目内容
11.某同学设计了如图1所示的装置来探究“加速度与力的关系”.弹簧秤固定在一合适的木块上,桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接(其中弹簧秤与定滑轮之间的一段细绳与桌面平行).在桌面上画出两条平行线P、Q,并测出间距d.开始时将木块置于P处,现缓慢向瓶中加水,直到木块刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小;再将木块放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F,然后释放木块,并用秒表记下木块从P运动到Q的时间t.(1)木块的加速度可以用d、t表示为a=$\frac{1}{m}$F-$\frac{{F}_{0}}{m}$
(2)(单选)改变瓶中水的质量,重复实验,确定加速度a与弹簧秤的示数F的关系.如图2的图象能表示该同学实验结果的是C.
(3)(多选)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是BC.
A.可以改变滑动摩擦力的大小 B.可以更方便地获取更多组实验数据
C.可以更精确地测出摩擦力的大小 D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.
分析 长木板做匀加速直线运动,根据位移时间关系公式列式求解加速度;
知道减小误差的常用方法是多次测量取平均值;
知道当水的质量远远小于木板的质量时,水的重力近似等于绳子的拉力.
解答 解:(1)根据匀变速直线运动公式得:
d=$\frac{1}{2}$at2
可得:a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$.
(2)由牛顿第二定律可知,F-F0=ma,故a=$\frac{1}{m}$F-$\frac{{F}_{0}}{m}$,
当F1>F0时,木板才产生加速度.随着继续向瓶中加水后,矿泉水瓶的质量不断增加,
矿泉水瓶的质量不能远小于木板的质量,那么水的重力与绳子的拉力差值越来越大,则图象出现弯曲.
故选:C.
(3)A、不可以改变滑动摩擦力的大小,故A错误.
B、缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动,可以比较精确地测出摩擦力的大小,故B正确.
C、缓慢向瓶中加水,可以更方便地获取多组实验数据,故C正确.
D、并没有获得很大的加速度,可以获取多组实验数据以提高实验精度.故D错误.
故选:BC.
故答案为:(1)$\frac{2d}{{t}^{2}}$;(2)C;(3)BC
点评 本题考查“加速度与力的关系”的实验,要注意明确实验原理,能根据实验原理科学选择器材,合理安排实验步骤,细心记录数据,认真分析和处理数据,总结实验结论.
练习册系列答案
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19.一物体做变速直线运动,某时刻速度大小为v1=4m/s,1s后的速度大小变为v2=10m/s,在这1s内物体的平均加速度大小( )
| A. | 可能小于4 m/s2 | B. | 可能等于6 m/s2 | C. | 一定等于6 m/s2 | D. | 可能大于10 m/s2 |
3.下列关于力的说法中正确的是( )
| A. | 力是物体对物体的作用,所以只有直接接触的物体间才有力的作用 | |
| B. | 力不能脱离物体而单独存在 | |
| C. | 因为有一定距离的磁铁间有相互作用力,所以力可以离开物体而独立存在 | |
| D. | 力的大小可以用天平测量 |
20.关于热现象和热学规律的说法中,正确的是( )
| A. | 第二类永动机违背了能量守恒定律 | |
| B. | 当物体被拉伸时,分子间的斥力减小、引力增大 | |
| C. | 冰融化为同温度的水时,分子势能增加 | |
| D. | 悬浮在液体中的固体微粒越大,布朗运动越明显 |