题目内容

探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图1所示.
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(1)进行该实验时,应控制好小车质量M与砝码盘和砝码总质量m的关系,使它们满足
 
的关系.
(2)某同学在实验中忘记平衡摩擦力,并做出了a-F图,如图2,其得到的图象是:
 

(3)该同学在实验中打出了一条纸带如图3所示.计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.则该小车的加速度a=
 
 m/s2.(结果保留三位有效数字)
分析:当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力.
平衡摩擦力时,不能挂盘;实验过程中,应保证绳和纸带与木板平行;根据△x=aT2求加速度.
解答:解:(1)在该实验中实际是:mg=(M+m)a,要满足mg=Ma,应该使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量.
即M远大于m.
(2)当未平衡摩擦力时,知有拉力时,加速度仍然为0,故图象在横坐标上有截距,不能是通过原点的直线,
故C正确,ABD错误
故选C.
(3)由于每5个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
设0到1之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=3a3T2 
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=
1
3
(a1+a2+a3)
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
x36-x03
9T2

解得:a=1.58m/s2.
故答案为:(1)M远大于m     
(2)C    
(3)1.58
点评:教科书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚.
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