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(       )

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)

(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

②图象不过坐标原点的原因可能是______________________________________。

 

【答案】

(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:

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

 

练习册系列答案
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(1)在《探究加速度与力、质量的关系》实验中.
①某组同学用如图1所示装置,采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系.下列措施中不需要或不正确的是
BCEF
BCEF


A.首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力.
B.平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动.
C.每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
E.每次小车都要从同一位置开始运动
F.实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源
②某组同学实验得出数据,画出的a-
1M
的关系图线,如图2所示.从图象中可以看出,作用在物体上的恒力F=
5
5
N.当物体的质量为5kg时,它的加速度为
1
1
m/s2.
(2)在验证共点力合成实验中,其中的二个步骤是:
a、在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点的位置和两个弹簧秤的读数F1和F2.
b、只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样,记下此时弹簧秤的读数F3和细线的方向.
以上两步骤均有错误或疏漏,指出错在哪里?在a中是
还应记下F1和F2的方向
还应记下F1和F2的方向
在b中是
应让橡皮条伸长到0点.
应让橡皮条伸长到0点.
.
在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时,采用如图1所示的实验装置,让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动.其中小车质量用M表示,重物质量用m
表示,加速度用a表示.
(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度,这样做是为了消除
木板对小车的摩擦力
木板对小车的摩擦力
的影响,使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力.
(2)实验中由于绳对小车的拉力
小于
小于
(选填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力,会给实验带来系统误差.为减小此误差,实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取,以下四组数据中最合理的一组是
④
④
.(填写相应序号)
①M=200g,m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
②M=200g,m=30g、35g、40g、45g、50g、55g
③M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
④M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
(3)实验中某同学先保持重物质量m不变,改变小车质量M,测出了相应的加速度a.为便于得到a与M的关系,他采用图象法处理数据,你建议他做a与
1
M
1
M
的图象.
(4)甲、乙两同学用同一种方法做实验,即保持小车质量M不变,改变重物质量m,测出了相应的加速度a.正确操作后,他们根据各自测得的实验数据画出了如图2所示的a-F图象.他们得到图象不同,其原因是他们选取的
小车质量
小车质量
不同,但他们得到了相同的结论,此结论是:
当质量一定时,加速度与合外力成正比
当质量一定时,加速度与合外力成正比
.

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