题目内容
某同学在做“探究加速度a与力F、质量m的关系”实验时,使用了如图(a)所示的实验装置简图.实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上打出的点求得.(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.(保留两位有效数字)
(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如下表:
| 次 数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 小车加速度a/m?s-2 | 1.72 | 1.48 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量m/kg | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
| 质量倒数 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
.
(3)在“探究加速度a与力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图(d)所示,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是 .
【答案】分析: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.
纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运的加速度.
解答:解:(1)相邻的计数点之间的时间间隔为0.04s
根据运动学公式得:△x=at2,
a=
=3.2m/s2
(2)

可以得出的结论是在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量成反比
(3)当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢,原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.
故答案为:(1)3.2,
(2)如图所示,在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量成反比,
(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.
点评:观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系,即画出直线图象.
该实验采用的是控制变量法研究,即保持一个量不变,研究其他两个量之间的关系.
纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运的加速度.
解答:解:(1)相邻的计数点之间的时间间隔为0.04s
根据运动学公式得:△x=at2,
a=
(2)
可以得出的结论是在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量成反比
(3)当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢,原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.
故答案为:(1)3.2,
(2)如图所示,在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量成反比,
(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.
点评:观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系,即画出直线图象.
该实验采用的是控制变量法研究,即保持一个量不变,研究其他两个量之间的关系.
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