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题目
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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示的装置.
(1)本实验应用的实验方法是______;
A.控制变量法   B.假设法    C.理想实验法
(2)下列说法中正确的是______.
A.在探究加速度与质量的关系时,应改变拉力的大小
B.在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量
C.在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-
1
m
图象
D.当小车的质量远大于沙桶和沙的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于沙桶和沙的总重力大小
(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)
①根据表中的数据在坐标图2上作出a-F图象.
②图线不过原点的原因可能是______.
答案
核心考点
试题【在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示的装置.(1)本实验应用的实验方法是______;A.控制变量法   B.假设法    C.理想实验法(】;主要考察你对力的合成与分解等知识点的理解。[详细]
举一反三
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F/N0.200.300.400.500.60
a/m•s-20.100.200.280.400.52
(1)该实验是探究加速度与力、质量的三者关系,研究三者关系必须运用控制变量法,故BC错误,A正确.
故选A.
(2)A、该实验采用的是控制变量法研究,即保持一个量不变,研究其他两个量之间的关系,在探究加速度与质量的关系时,应保持拉力的大小不变,故A错误;
B、在探究加速度与外力的关系时,应该保持小车的质量不变,故B错误;
C、要直观的反映两个量之间的关系,可以通过作图来解决.但是只有作出一条直线,才可以直观的反映两个变量之间的关系.在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-
1
m
图象,故C正确;
魔方格

D、设小车的质量为M,砝码盘和砝码的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F=ma
对M:F=Ma
解得:F=
mMg
m+M
=
mg
1+
m
M

当M>>m时,即当砝码和盘的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力,故D正确.
故选CD.
(3)①据所提供数据,采用描点法得出图象如下所示:
②开始当小车挂上重物时,加速度却为零,线性图象不通过坐标原点,故导致图象不过原点的原因是木板倾角偏小.即说明操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.
故答案为:(1)A    (2)CD
(3)①如图所示;②未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
(1)如图1所示为某同学安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,若在图示状态下开始做实验,请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误:______.

魔方格

(2)如图2所示是小车匀变速运动时打出的一条纸带,已知相邻计数点间的时间间隔是t,测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4,为使计算的结果更精确一些,计算加速度平均值的公式应为a=______.
(3)该同学通过测量,作出a-F图象如图3所示,试分析:
①图象不通过原点的原因是______.
②图象上部弯曲的原因是______.
“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图所示.计时器大点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)某探究学习小组的同学欲以上图装置中的小车为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:你认为还需要的实验器材有______.
(3)实验时为了保证滑块受到的合力 与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是______,实验时首先要做的步骤是______.
(4)在上面的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为______(用题中的字母表示).
(5)如果实验时所用滑块质量为M,沙及沙桶总质量为m,让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒,则最终需验证的数学表达式为______(用题中的字母表示).魔方格
某实验小组利用如图甲所示的实验装置来“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”.光电计时器和气垫导轨是一种研究物体运动情况的常见仪器,如图乙所示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.当物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.实验前需要调节气垫导轨使之平衡.为了测量滑块的加速度a,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t,用天平测钩码的质量m和滑块的质量M,测出滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L,测得遮光条的宽度d(d<L).
(1)小车的加速度表达式a=______(用字母表示)
(2)实验中如把砝码的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是______,曲线上部弯曲的原因是______.魔方格
如图一所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.
(1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d,实验时将小车从图二所示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t,则小车经过光电门时的速度为v=______;
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为______;
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出______图象.
A.△t-m    B.△t2-m  C.
1
△t
-m
    D.
1
t2
-m

(4)某同学在(3)中作出的线性图象不通过坐标原点,其原因是______•魔方格
像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图乙所示装置设计一个“验证物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2

魔方格

(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d=0.50cm(已知L>>d)光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s,t2=1.25×10-2s.则窄片K通过光电门Ⅰ时的速度为______
(2)用米尺测量两光电门间距为L,则小车的加速度表达式a=______
(各量均用(1)(2)里的已知量的字母表示)
(3)该实验中,为了探究a与F的关系,要保持小车的质量M不变,这种探究方法叫______,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a一F图线.如上图丙中的实线所示,试分析:
图线不通过坐标原点O的原因是______
图线上部弯曲的原因是______.