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在“验证牛顿运动定律”的实验中, 采用如图3所示的实验装置,将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平面上的小车及车中砝码的总质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)在这个实验中不必要采取以下哪种措施:( )
A、平衡摩擦力; B、让m<<M;
C、先保持M不变,改变m大小;再保持拉力不变,改变M大小
D、适当多测量几组数据,以便找出规律。
(2) 一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与( )的图象.
A、M B、1/M C、m+M D、 1/(M+m)
(3) 如右图所示,甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是
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小题1:当M与m的大小关系满足_ _时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
小题2:一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与 的图象.
小题3:如图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F线,说明实验存在的问题是_ __ .
小题4:乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答: 。
小题5:一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是:( )
| A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 |
| B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 |
| C.实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差 |
| D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式 a=mg/M求出。 |
1.在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图所示):
(1)下列说法中正确的是________.
(A)平衡运动系统的摩擦力时,应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上
(B)连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行
(C)平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动
(D)小车应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
(2)研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的实验步骤如下:________.
(A)用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量.
(B)按图装好实验器材.
(C)把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶.
(D)将打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量.
(E)保持小桶及其中砂子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验.
(F)分析每条纸带,测量并计算出加速度的值.
(G)作a-M关系图像,并由图像确定a、M关系.
①该同学漏掉的重要实验步骤是________,该步骤应排在________步实验之后.
②在上述步骤中,有错误的是________,应把________改为________.
③在上述步骤中,处理不恰当的是________,应把________改为________.
2.利用上题装置做“验证牛顿第二定律”的实验时:
(1)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为下图所示中的直线Ⅰ,乙同学画出的图像为图中的直线.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是________.
(A)实验前甲同学没有平衡摩擦力
(B)甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
(C)实验前乙同学没有平衡摩擦力
(D)乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
(2)在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时,由于始终没有满足M》m(m为砂桶及砂桶中砂的质量)的条件,结果得到的图像应是如下图中的图________.
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(3)在研究小车的加速度a和拉力F的关系时,由于始终没有满足M》m的关系,结果应是下图中的图________.
填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤:
①让木块从斜面上方一固定点D从静止开始下滑到斜面底端A处,记下所用时间t.
②用米尺测量D与A之间的距离s,则木块的加速度a=
| 2s |
| t2 |
| 2s |
| t2 |
③用米尺测量长木板顶端B相对于水平桌面CA的高度h和长木板的总长度l.设木块所受重力为mg,木块与长木板之间的动摩擦因数为μ,则木块所受的合外力F=
| mg |
| l |
| l2-h2 |
| mg |
| l |
| l2-h2 |
④根据牛顿第二定律,可求得动摩擦因数的表达式μ=
| h | ||
|
| 2sl | ||
gt2
|
| h | ||
|
| 2sl | ||
gt2
|
⑤改变
⑥求出μ的平均值.
(1)请填入适当的公式,完善以下实验步骤:
①让木块从斜面上方一固定点D从静止开始下滑到斜面底端A处,记下所用的时间t
②用米尺测量D与A之间的距离s,则木块的加速度a=
| 2s |
| t2 |
| 2s |
| t2 |
③用米尺测量长木板顶端B相对于水平桌面CA的高度h和长木板的总长度l.设木块所受重力为mg,木块与长木板之间的动摩擦因数为μ,则木块所受的合外力F=
| h |
| l |
| ||
| l |
| h |
| l |
| ||
| l |
④根据牛顿第二定律,可求得动摩擦因数的表达式μ=
h-
| ||
|
h-
| ||
|
⑤改变长木板的倾角(或长木板顶端距水平桌面的高度),重复上述测量和计算求出μ的平均值.
(2)在上述实验中,如果用普通的秒表作为计时器,为了减少实验误差,某同学提出的以下方案中可行的是:
A.选用总长度l较长的木板
B.选用质量较大的木块
C.使木块从斜面开始下滑的起点D离斜面底端更远一些
D.使长木板的倾角尽可能大一点.