题目内容
(9分)在《探究加速度与力、质量的关系》实验中
(1)某小组同学用如图所示装置,采用控制变量方法,来研究在小车质量不变的情况下,小车加速度与小车受力的关系。下列措施中正确的是( )
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A.平衡摩擦力的方法就是将木板一端垫高,在塑料小桶中添加砝码,使小车在绳的拉力作用下能匀速滑动
B.每次改变小车所受的拉力时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源
D.在每次实验中,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(2)如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带.取计数点A、B、C、D、E、F、G.纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm,BC=3.88 cm,CD=6.26 cm,DE=8.67 cm,EF=11.08 cm,FG=13.49cm,则小车运动的加速度大小a = _____ m/s2,打纸带上C点时小车的瞬时速度大小v C = ______ m/s.(结果保留二位有效数字)
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(3).某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)
|
F/N |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
|
a/ m/s2 |
0.30 |
0.40 |
0.48 |
0.60 |
0.72 |
①请根据表中的数据在坐标图上作出a—F图象
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②图象不过坐标原点的原因可能是______________________________________。
(1) BD (2分,必选少选不错选1分)
(2) 2.4 0.50或0.51 (每空2分)
(3)①
(2分)
②平衡摩擦过度或木板一端垫得过高(1分)
【解析】
试题分析:(1)“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验中,为了消除摩擦力的影响,通过重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力,故将木板带滑轮的一端垫高,此过程中不能对小车施加任何拉力,故A错误;因摩擦因数不变,改变小车所受拉力时,无需重新平衡摩擦力,故B正确;打点计时器应先接通电源,待打点稳定后,再释放小车打点,故C错误;本实验中绳子的拉力为小车提供加速度,整体分析有:
,设绳子拉力为T,分析砝码受力有:
,解得拉力
,由此可知,只有当m1远大于m2时,绳子的拉力才近似等于盘和砝码的总重力,故D正确;
(2)根据匀变速直线运动公式可得逐差公式
,
故在本题中有![]()
故有
a=![]()
打C点的瞬时速度等于BD段的平均速度,即![]()
(3)通过描点作图如下:
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分析图像可知,在没有施加拉力的时候,物体就已经获得加速度,说明平衡摩擦过度(即木板一端垫得过高)。
考点:探究加速度与力、质量的关系实验