题目内容
(1)如图所示,图(1)中螺旋测微器的读数为 mm,图(2)中游标卡尺的读数为 cm.
(2)在探究小车的加速度a与小车质量M和小车受到的外力F的关系时,探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的a-F图象如图(3)所示,下列说法正确的是
A.三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等
B.三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同
C.直线1所对应的小车的质量最大
D.直线3所对应的小车的质量最大
(3)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图(4)所示,试分析图线不过原点的原因是 ,图线上部弯曲的原因是 .
【答案】分析:(1)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;
(2)根据牛顿第二定律写出a与F的关系方程,结合图象特点,可正确求解;
(3)实验中变量比较多,因此采用“控制变量法”进行,在具体操作中要求正确平衡摩擦力,小车质量M运大于砂和砂筒的质量,否则将产生较大误差.
解答:解:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为10.5mm,可动刻度读数为0.01×0.1mm=0.001mm,所以最终读数为:10.5mm+0.001mm=10.501mm;
游标卡尺的主尺读数为10.1cm,游标尺上第11个刻度与主尺上某一刻度对其,因此游标读数为0.05×11mm=0.55mm=0.055cm,所以最终读数为:10.1cm+0.055cm=10.155cm.
故本题答案为:10.501(10.500-10.502)mm;10.155mm.
(2)根据牛顿第二定律有:F=ma,故有
,所以在a-F图象中斜率表示
,故斜率大的质量小,三条图象斜率不同,故质量不同,图象3斜率最小,其质量最大,图象1斜率最大,质量最小,故AC错误,BD正确.
故选BD.
(3)本实验中要验证:合外力、质量、加速度之间的关系,变量较多,因此采用“控制变量法”进行,由图丙可知,开始物体所受拉力为零时,却产生了加速度,故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大,随着外力F的增大,砂和砂筒的质量越来越大,最后出现了不满足远小于小车质量的情况,因此图线出现了偏折现象.
故答案为:平衡摩擦力时木板倾角太大,没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M.
点评:掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读,螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;对于课本中的基本力学实验,无论形式如何变化,只要根据所学基本物理知识,弄清其实验原理,即可找到解决问题的突破口.
(2)根据牛顿第二定律写出a与F的关系方程,结合图象特点,可正确求解;
(3)实验中变量比较多,因此采用“控制变量法”进行,在具体操作中要求正确平衡摩擦力,小车质量M运大于砂和砂筒的质量,否则将产生较大误差.
解答:解:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为10.5mm,可动刻度读数为0.01×0.1mm=0.001mm,所以最终读数为:10.5mm+0.001mm=10.501mm;
游标卡尺的主尺读数为10.1cm,游标尺上第11个刻度与主尺上某一刻度对其,因此游标读数为0.05×11mm=0.55mm=0.055cm,所以最终读数为:10.1cm+0.055cm=10.155cm.
故本题答案为:10.501(10.500-10.502)mm;10.155mm.
(2)根据牛顿第二定律有:F=ma,故有
故选BD.
(3)本实验中要验证:合外力、质量、加速度之间的关系,变量较多,因此采用“控制变量法”进行,由图丙可知,开始物体所受拉力为零时,却产生了加速度,故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大,随着外力F的增大,砂和砂筒的质量越来越大,最后出现了不满足远小于小车质量的情况,因此图线出现了偏折现象.
故答案为:平衡摩擦力时木板倾角太大,没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M.
点评:掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读,螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;对于课本中的基本力学实验,无论形式如何变化,只要根据所学基本物理知识,弄清其实验原理,即可找到解决问题的突破口.
练习册系列答案
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本题共两小题(20分)
(1)(4分)如图所示,游标卡尺的读数为 cm。![]()
(2)某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时,所用实验装置如图所示,所得的测量数据如下表所示(一个钩码的质量
)。![]()
| 钩码个数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 弹簧长度/cm | 40.00 | 42.02 | 43.96 | 46.02 | 47.21 | 50.00 |
②(2分)如果弹簧受到的拉力F=5.0N时,仍在弹簧的弹性限度内,则弹簧的长度为 cm.
(3)①(6分)在《验证力的平行四边形定则》的实验中,如图所示在水平放置的木反上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上的A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。先用两个弹簧秤钩住细绳套,互成角度拉橡皮条使之伸长,将结点拉到某一位置O,此时需记下 、 、 ;再用一个弹簧秤钩住细绳套把橡皮条拉长,将结点位置拉到 ,记下 、 。
②(4分)下列关于本实验的说法中,正确的是
| A.拉橡皮条的细绳套长一些较好 |
| B.F1和F2之间的夹角越大越好 |
| C.若实验中作出F和F′的图示不完全重合,则证明力的平行四边形定则是不完全正确的 |
| D.若F1和F2的方向不变而大小都增大1N,则合力方向不变,大小也增大1N |