题目内容

用下列装置验证小车的加速度与所受合力成正比.在光滑木板上两个小车分别用细绳通过定滑轮与托盘相连,两车后面分别连着细线,先用夹子夹住两条线,打开夹子两车同时运动,合上夹子同时停下.不计所有摩擦,绳对车的拉力近似等于托盘和砝码的重力.回答下列问题:

(1)除了图中的器材外,还需要______和______.
(2)研究加速度与合力的关系,应使______相同,______不同,先测量出两车所挂托盘和砝码的总重力分别是F1和F2,当两车停止运动后,还需要测量______(并用字母表示),验证关系式______是否成立.
(3)在上面测量中,认为小车的合力等于托盘和砝码的重力,由此而产生的相对误差要求不超过10%,所用小车的质量是lkg,托盘和砝码钓总质量m应满足条件______(保留两位有效数字)
【答案】分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.
解答:解:小车的质量为M,托盘和砝码的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F=ma
对M:F=Ma
解得:F==
产生的相对误差要求不超过10%,所用小车的质量是lkg,托盘和砝码钓总质量m应满足条件m≤0.11kg
点评:实验中可以把难以测量的物理量进行转移,用实验方便操作测量的物理量表示.
练习册系列答案
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( I)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中,某小组设计了如图所示的实验装置.图中上、下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过定滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使小车同时开始运动,然后同时停止.
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使
细线与轨道平行
细线与轨道平行

(2)在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量
远小于
远小于
小车的质量(选填“远大于”、“远小于”、“等于”).
(3)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为
两小车都从静止开始加速相同的时间,根据s=
1
2
at2
可得,s与a成正比
两小车都从静止开始加速相同的时间,根据s=
1
2
at2
可得,s与a成正比

( II)某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为
3.6
3.6
N.
(2)下列不必要的实验要求是
D
D
(请填写选项前对应的字母).
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.
改变弹簧测力计B的方向,减小重物的质量
改变弹簧测力计B的方向,减小重物的质量

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