题目内容
【题目】某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时,采用如图甲所示的装置,通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力,通过加减钩码来改变小车总质量M。
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(1)实验中需要平衡摩擦力,应当取下______(选填“小车上的钩码”或“小托盘和砝码”),将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上运动时,纸带上打出来的点均匀分布。
(2)图乙为实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,所用交流电的频率为50Hz,从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.74cm,x3=6.30cm,x4=7.85cm,x5=9.41cm,x6=10.96cm。小车运动的加速度大小为______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)在“验证牛顿运动定律”的实验中,在研究加速度a与小车的质量M的关系时,由于没有注意始终满足远大于m的条件,结果得到的图像应是下图中的______。
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【答案】小托盘和砝码
D
【解析】
(1)[1]实验中需要平衡摩擦力,应当取下小托盘和砝码,将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上运动时,纸带上打出来的点均匀分布,小车做匀速直线运动。
(2)[2]根据逐差公式
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得
,
,![]()
对三个加速度取平均值得
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代入数据解得
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(3)[3]在研究加速度跟小车质量M的关系时,保持m不变,改变小车质量M,在小车质量M远大于重物质量m时,即当满足
时,可以认为小车受到的拉力(合力)
,此时加速度a与小车质量M成反比,与
成正比,以
横轴,a为纵轴,则
图象应是过原点的直线,当小车质量M不远大于重物质量m时,小车受到的拉力明显小于重物重力,
图象向下弯曲,故D正确,ABC错误。
故选D。
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