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在追寻科学家研究足迹的过程中,某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系,采用了如图l 所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置。
(1)实验时,该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项措施是____________和____________;
(2)如图2所示是实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间距离已在图中标出,测出小车的质量为M,钩码的总质量为m。从打B点到打E点的过程中,为达到实验目的,该同学应该寻找____________和____________之间的数值关系(用题中和图中的物理量符号表示)。
为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)。实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力。
(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车_____________(选填 “之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点;
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表,请根据实验数据作出小车的v-t图像。
(3)请根据v-t图象说明阻力的变化规律,并简要阐述理由。
如图所示,是用DIS实验系统探究物体的加速度与力和质量的关系实验装置。
(1)为了使小车所受的合力等于绳子的拉力,在实验测量前,还需要对实验装置作必要的调整,请你写出该如何调整: _______________________________________________________________________。
(2)保持小车所受拉力不变,改变小车的质量,测得了表所示的6组数据:
请根据6组数据在图中选择合适的坐标作出加速度与质量的关系图线。
(3)如果钩码的重力越来越大时,小车的加速度会无限制地增加吗?请简要回答理由和结论: ______________________________________________________________________________。
“用DIS研究加速度与力的关系” 实验中,应选用摩擦力_________________的轨道,选用的钩码的质量应____________些(填“大”或“小”)。若某同学根据实验数据作出的加速度a与作用力F图线如图所示,试分析图线不过原点的主要原因是____________________________________________。
在“验证牛顿第二定律”的实验中,下面是按实验要求装好器材后进行的实验步骤:
①用天平测出小车和小桶的质量,备有砝码,使小车与砝码的总质量远大于小桶与砂子的总质量;
②挂上小桶,放进砂子,接通打点计时器的电源,放开小车,在纸带上打下一系列的点;
③保持小车的质量不变,改变砂桶里砂子的质量,测出加速度,重复几次;
④保持砂桶里砂子质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次;
⑤根据测量数据,分别画出a-F和a-
的图线。
上述实验中,漏掉一个重要的实验步骤是________________。根据实验中测得的数据作出a-F图线,若作出的a-F图线如图甲所示,这是由________________造成的;若作出的a-F图线如图乙所示,这是由________________造成的。
在用实验探究加速度和力及质量的关系时,下列关于实验的思路和数据分析,正确的是
[ ]
A.实验的基本思路:保持物体的质量不变,测量物体在不同力作用下的加速度,分析加速度与力的关系
B.实验的基本思路:保持物体所受力相同,测量质量不同的物体在该力作用下的加速度,分析加速度与质量的关系
C.在处理实验数据时,以a为纵坐标,F为横坐标,根据数据在坐标系中描点,若这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比
D.在处理实验数据时,以a为纵坐标,m为横坐标,根据数据在坐标系中描点,若这些点在一条过原点的直线上,说明a与m成正比
若已知两个物体间的某种力F与两物体间距离r的平方成反比,即
(k是与r无关的常数)。现要设计实验验证该关系,实验后利用得到的数据作图,利用图象研究F与r的关系,下列四种坐标系应选用的最佳坐标系是
[ ]
A.
B.
C.
D.
在“探究加速度和力、质量的关系”的实验中,下列做法和理由正确的是
[ ]
A.实验中所用电源为低压直流电源
B.可以将装有沙子的小桶用钩码代替,这样会使实验更加方便
C.实验结果不用a-M图象,而用a-
图象,是为了便于根据图象直观地作出判断
D.小车运动的加速度可用天平测出小桶和沙的质量(M'和m')以及小车质量M后,直接用公式a=
求出, 其中(M'+m')<<M
通过对生活经验的分析,你可以猜想,在质量相同的情况下,加速度a与作用力F的关系可能是
[ ]
A.a与F成正比
B.a与F成反比
C.a随着F的增大而增大
D.a随着F的增大而减小
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,实验装置如图所示。
(1)为验证小车质量M不变时,a与F成正比,小车质量M和砂及桶的质量m分别选取下列几组数值:应该用哪组效果会好______________。
A.M=500 g,m分别为50 g、70 g、100 g、125 g
B.M=500 g,m分别为20 g、30 g、40 g、50 g
C.M=200 g,m分别为50 g、70 g、100 g、125 g
D.M=200 g,m分别为30 g、40 g、50 g、60 g
(2)有两位同学通过测量作出a-F图象,如图甲、乙中的A、B图线,试分析:
①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________;
②A图线上部弯曲的原因是_______________________;
③B图线在纵轴上有截距的原因是_______________________。
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