题目内容

某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验,图甲为实验装置简图.

（1）该实验应采用    法，在探究加速度a与物体质量m关系时，应保持    不变（选填“砂和砂桶质量”或“小车质量”），同时实验还要求砂和砂桶质量   小车质量(选填“远大于”或“远小于”)。

图乙为某次实验用打点计时器测得的纸带，已知交流电的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为     m/s2。(保留两位有效数字)

(2)在利用打点计时器和小车来做“探究加速度a跟F、m之间关系”的实验时,下列说法中正确的是(    )

A．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行

B．平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上

C．小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车

D．平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力

 

【答案】

（1） 控制变量法  砂和砂桶  远小于  3.2m/s2（2） AC

【解析】

试题分析：（1）实验中需要控制质量一定，研究合力和加速度的关系，还需要控制合力一定研究质量和加多少的关系，故用到了控制变量法；在探究加速度a与物体质量m关系时，应保持砂和砂桶的质量不变

在该实验中实际是：，要满足，应该使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量．

从纸带上看出，相邻两点间位移之差为一恒量，，根据得，

（2）．为保证细线的拉力即为合外力，则连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行，故A正确；平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故B错误；小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车,C正确；在实验前平衡一次摩擦力即可，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D错误；

故选AC

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

点评：只有掌握了实验原理就能顺利解决所有的题目，即只有掌握了实验原理才能举一反三，才能融会贯通．

 

练习册系列答案
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（1）如图1是某同学对“嫦娥一号”探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想，其中不可能实现的是哪个图对应的轨道，你的理由是什么？

（2）如果宇航员在月球表面上，测出小物块自由下落h高度所用的时间为t；测出绕月卫星在靠近月球表面圆轨道上飞行时的周期是T，已知万有引力常量为G．请你用上述各量推导出月球质量的表达式．
（3）某学校物理兴趣小组研究“嫦娥一号”探月卫星的发射和运行情况时猜想：卫星要把拍摄到的各种图片信息，持续不断地用微波发回地面时，由于月球的遮挡，在地球上总有一段时间接收不到卫星发来的微波信号．为了验证自己的猜想，他们设计了如图2所示的电脑模拟实验：固定地球和月球模型，让卫星绕月旋转，在地球上安装微波接收器，证实了他们的猜想是正确的．
在实验中他们设计和测量的各类数据是：地球、月球和卫星的质量分别为m地、m月和m卫，卫星绕月球运行的周期为T，轨道半径为r卫=2r，地球和月球的半径分别为r地=3r和r月=r，地球与月球之间的质心距离为L=180r．请你求出：在这个模拟实验中，卫星绕月球运行一个周期的时间内，地球不能接收到卫星发射的微波信号的时间（万有引力恒量为G，cos89°=
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（1）已知地球半径R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动可以近似看做时匀速圆周运动．试求月球绕地球运动的轨道半径r．
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