题目内容
11.回答下列问题:(1)利用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”实验,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的图象为图中的直线Ⅰ,乙同学画出的a-F图象为下图中的直线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BC
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“探究加速度与力、质量的关系”实验中,为了平衡摩擦力,需要在长木板的下面垫一木块(木块垫在没有滑轮的一端),反复移动木块的位置,直到测出小车所拖纸带上的各个相邻记数点之间的距离都相等为止.这时小车在斜面上所做的是匀速直线运动,小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车的重力沿斜面的分力平衡.
(3)图丙为“探究加速度与力、质量的关系”实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s,各计数点间距离如图中所示,单位是cm.小车的加速度为1.59m/s2(保留三位有效数字).
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)实验前要平衡摩擦力,使小车在你斜面上做匀速直线运动.
(3)应用匀变速直线运动的推论△x=at2可以求出小车的加速度.
解答 解:(1)A、甲同学作的图象表明在小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过渡,即把长木板的末端抬得过高了.故A错误,B正确.
B、乙同学作的图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为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)实验中为了平衡摩擦力,需要在长木板的下面垫一木块,反复移动木块的位置,直到测出小车所拖纸带上的各个相邻记数点之间的距离都相等为止.这时小车在斜面上所做的是匀速直线运动,小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车的重力沿斜面的分力平衡.
(3)由匀变速直线运动的推论:△x=at2可知,加速度:a=$\frac{DE-AB+EF-BC+FG-CD}{9{t}^{2}}$=$\frac{DG-AD}{9{t}^{2}}$=$\frac{0.4065-0.1315-0.1315}{9×0.{1}^{2}}$≈1.59m/s2;
故答案为:(1)BC;(2)相等;匀速直线;重力沿斜面的分力;(3)1.59.
点评 本题考查了实验注意事项与实验数据处理;解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项;掌握基础知识即可解题,平时要注意基础知识的学习与掌握.
练习册系列答案
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16.下列关于重心、弹力和摩擦力的说法,正确的是( )
| A. | 物体的重心一定在物体的几何中心上 | |
| B. | 劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大 | |
| C. | 动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比 | |
| D. | 静摩擦力的大小不随正压力的增大而增大 |
15.如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车(包含发射器)和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g.

(1)下列说法正确的是D.
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-$\frac{1}{{m}_{2}}$图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a-F图象,他可能作出图2中丙 (选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是C.
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的$\frac{1}{{m}_{2}}$-a图象,如图3.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{b}{gk}$,钩码的质量m1=$\frac{1}{gk}$.
(1)下列说法正确的是D.
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-$\frac{1}{{m}_{2}}$图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a-F图象,他可能作出图2中丙 (选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是C.
| A.小车与轨道之间存在摩擦 | B.导轨保持了水平状态 |
| C.砝码盘和砝码的总质量太大 | D.所用小车的质量太大 |
16.下列说法中正确的是( )
| A. | 做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的 | |
| B. | 伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法 | |
| C. | 牛顿的三大运动定律是研究动力学问题的基石,牛顿的三大运动定律都能通过现代的实验手段直接验证 | |
| D. | 力的单位“N“是基本单位,加速度的单位“m/s2”是导出单位 |