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题目
题型:不详难度:来源:
如图1所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置.将一辆小车放在长木板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况.

魔方格

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如下表:
答案
核心考点
试题【如图1所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置.将一辆小车放在长木板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量】;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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M/kg1.001.001.001.001.251.502.002.50
F/N0.250.500.751.001.001.001.001.00
a/(m•s-20.250.510.740.990.800.670.500.40
:(1)以整体为研究对象有mg=(m+M)a
解得a=
mg
m+M

以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=
M
m+M
mg

显然要有F=mg必有m+M=M,故有m<<M,即只有m<<M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
故当盘与砝码的总质量远小于小车质量时,细绳对小车的拉力可以近似认为等于盘和砝码的总质量.
(2)研究三个变量之间的关系时,先假定其中一个量不变,研究另外两个量之间的关系,这种方法称为控制变量法.而在本实验中探究小车的加速度与力和质量的关系,故先保持小车质量M不变,而研究合外力和加速度两个物理量之间的关系,故为控制变量法.
(3)根据控制变量法得到的实验数据,可以得出:质量一定的前提下,物体的加速度与力成正比;力一定的前提下,物体的加速度与质量成反比.
(4)图线不通过坐标原点与横坐标有截距说明:小车所受拉力力为某个值时,加速度仍然为零,即合外力为0,说明此时外力与摩擦力平衡,原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
故本题的答案为:(1)盘和砝码的总质量.
(2)控制变量法;
(3)质量一定,加速度与力成正比;力一定,加速度与质量成反比
(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
在探究加速度与力、质量的关系的实验中
(1)实验备有下列器材:
A.打点计时器;B.天平(带砝码);C.秒表;D.低压直流电源;E.纸带和复写纸;F.导线、细线;G.小车;H.砝码和小盘;I.带滑轮的长木板.
其中多余的器材是______(填代号)、缺少的器材是______.
(2)实验中,得到一条如图所示的纸带,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点.0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出,测得相邻计数点的距离依次为S1=1.40cm,S2=1.90cm,S3=2.38cm,S4=2.88cm,S5=3.39cm,S6=3.87cm.则物体的加速度______m/s2.(结果保留两位有效数字)魔方格
用DIS研究加速度与力的关系实验装置如图所示,实验时时,要保持______的质量不变,不断改变______的质量,来达到改变拉力的目的.某组同学实验数据记录如下:

魔方格

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F/N1.01.52.02.53.0
在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:
(1)当m与M的大小关系满足______时,才可以认为绳子对校车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)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______

魔方格

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.
(3)乙图为本实验中接在50Hz的低压交流电上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点,但第3个计数点没有画出,由图数据可求得:该物体的加速度为______m/s2;(所有结果均保留两位有效数字)
在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图1所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示.

魔方格

(1)若已平衡好摩擦,在小车做匀加速直线运动过程中绳子拉力T=______,当M与m的大小关系满足______时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,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,需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=
mg
M
求出
(3)某小组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象如图2所示,其原因是:______.
在探究“加速度与物体的质量和物体受力关系”的实验中:
(1)实验采用的方法是:______;
(2)采集实验数据利用图线反映物理规律,整个实验中研究的对象是______;
(3)实验前,先在长木板上远离定滑轮的一端垫上小木块,适当调整,使小车做匀速直线运动,然后才开始实验,这样做的目的是______
(4)某同学根据实验数据画出a-F图线,如图所示,图线的延长线没有过坐标原点,可能原因是______
(5)实验中如采中砂和砂桶视作为拉力,在仅使用一组砂和砂桶拉动一辆小车的实验条件下,实验中要注意保证砂和砂桶的质量______小车质量.魔方格