题目内容
【题目】在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中,甲、乙两组分别用如图甲、乙所示的实验装置实验,重物通过细线跨过滑轮拉相同质量的小车,测得位移传感器与小车总质量为M,位移传感器B随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器A固定在轨道一端.甲组实验中重物质量为m,其重力作为拉力F,乙组直接用力传感器(质量不计)测得拉力F,改变重物的重力重复实验多次,记录多组数据,并画出a-F图象.
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(1)两小组中要使绳对小车的拉力等于小车所受合外力,必须进行的操作是________.
(2)改进后,甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是________.
(3)图丙中符合甲组同学作出的实验图象的是______;符合乙组同学作出的实验图象的是________.
【答案】平衡摩擦力 m<<M ② ①
【解析】
(1)[1] 为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力。
(2)[2] 在该实验中实际是:
mg=(M+m)a
要满足
mg=Ma
应该使重物的总质量远小于小车的质量
m<<M
(3)[3][4] 在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理:
mg=Ma
得
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而实际上
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即随着重物的质量增大,不在满足重物的质量远远小于小车的质量,所以图中符合甲组同学做出的实验图象的是②。乙组直接用力传感器测得拉力F,随着重物的质量增大拉力F测量是准确的,a-F关系为一倾斜的直线,符合乙组同学做出的实验图象的是①
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