题目内容
12.(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?
答:合理(选填“合理”或“不合理”).
②本次实验中,是否应该满足M?m这样的条件?
答:否(选填“是”或“否”);
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a为纵轴,应该以小车质量、盒子及盒内沙子与悬挂的沙桶(包括桶与桶内的沙)质量之和的倒数为横轴.
分析 该实验研究的对象为系统,保持系统质量不变,沙桶的重力等于系统所受的合力,改变重力即可改变系统所受的合力,从而可探究加速度与合力的关系;
保持桶内沙子质量m不变,即保持系统所受的合力不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,即改变系统的质量,所以研究加速度与质量的关系时,该质量应为系统的质量.
解答 解:(1)把沙桶的总重力,当作合外力F是合理的.
(2)因为实验的研究对象是整个系统,系统受到的合外力就等于mg,所以不需要满足满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车(包括盛沙的盒及盒 内的砂)的总质量.
(3)向小车内添加或去掉部分沙子,是改变系统的总质量M+m,而系统的合外力仍等于所悬挂沙桶的重力mg,保证了合外力不变.所以用图象法处理数据时,以加速度a为纵轴,应该以M+m倒数为横轴,即小车质量、盒子及盒内沙子与悬挂的沙桶(包括桶与桶内的沙)质量之和.
故本题答案为:(1)合理;(2)否;(3)小车质量、盒子及盒内沙子与悬挂的沙桶(包括桶与桶内的沙)质量之和.
点评 解决本题的关键知道该实验研究的对象是系统,保证系统质量不变,改变合力,可探究加速度和合力的关系.保持合力不变,改变系统质量,可探究加速度与质量的关系.
练习册系列答案
相关题目
3.微波炉是用微波来加热食品的工具.微波是一种电磁波,它一碰到金属就会发生反射,金属不吸收也不传导微波;微波穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料时几乎不会消耗能量;而含有水分的食物,微波不但不能透过,其能量反而会被食物吸收.微波炉正是利用微波的这些特性来工作的.微波炉的外壳用不锈钢金属材料制成,可以阻挡微波丛炉内逸出,以免影响人们的身体健康.装食物的容器则用绝缘材料制成.微波炉的磁控管是个微波发生器,它能产生每秒钟振动频率为2450MHz的微波,这种微波能穿透食物达5cm深,并使食物中的水分子也随之运动,剧烈的运动产生了大量的热能,于是食物“煮”熟了.根据上述信息,下列说法正确的是( )
| A. | 微波炉利用的是电流的热效应加热食品 | |
| B. | 微波炉利用的是电磁感应现象 | |
| C. | 微波炉加热时,不能使用金属容器 | |
| D. | 微波可能是纵波 |
20.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
| A. | 摩擦力一定和压力成正比 | |
| B. | 摩擦力总是阻碍物体的运动 | |
| C. | 摩擦力的方向与物体的运动方向总是在一条直线上 | |
| D. | 摩擦力的方向总是和接触面相切 |
7.
如图所示,重10N的滑块在倾角为30°的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧.滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab=0.8m,bc=0.4m,那么在整个过程中( )
| A. | 弹簧弹性势能的最大值是6J | |
| B. | 滑块动能的最大值是6J | |
| C. | 从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6J | |
| D. | 滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒 |
17.图甲为磁带录音机的磁带盒,可简化为图乙所示的传动模型,A、B为缠绕磁带的两个轮子,两轮的半径均为r,在放音结束时,磁带全部绕到了B轮上,磁带的外缘半径R=3r,现在进行倒带,使磁带绕到A轮上.倒带时A轮是主动轮,其角速度是恒定的,B轮是从动轮,则在倒带的过程中下列说法正确的是( )
| A. | 倒带结束时A、B两轮的角速度之比为1:3 | |
| B. | 倒带开始时A、B两轮的角速度之比为1:3 | |
| C. | 倒带过程中磁带边缘的线速度变小 | |
| D. | 倒带过程中磁带边缘的线速度不变 |
4.如图甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,沿杆方向给环施加一个拉力F,使环由静止开始运动,已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10m/s2.则以下判断正确的是( )

| A. | 小环的质量是1kg | |
| B. | 细杆与地面间的倾角是30° | |
| C. | 前3s内拉力F的最大功率是2.25W | |
| D. | 前3s内小环机械能的增加量是5.75 J |