如图1所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以

如图1所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.

(1)在该实验中必须采用控制变量法,若探究加速度与物体受力的关系应保持______不变,用桶以及桶内沙子所受的重力作为______,用打点计时器测小车的加速度,实验时打出的纸带如图2所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz.小车的加速度为______ m/s2(保留三位有效数字).
(2)改变沙子的质量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图3所示).
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______.
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.沙桶的总质量太大
D.所用小车的质量太大.
luxiaojikao 1年前 已收到1个回答 举报

julliepan 春芽

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解题思路:(1)本实验要探究加速度、力、质量三个变量之间的关系,应采用控制变量法研究.两计数点间的时间间隔等于电源频率的倒数.根据逐差法和匀变速运动的推论△x=aT2求出加速度.打D点时小车的速度等于CE间的平均速度.(2)①根据数学知识分析得出结论:在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比.②本实验是在小车质量远大于钩码的质量时,用砂和小砂桶的重力代替绳子的拉力,根据此条件分析误差产生的原因.

(1)本实验要探究加速度、力、质量三个变量之间的关系,当研究加速度和力的关系时,要保持小车的总质量不变.
用桶以及桶内沙子所受的重力作为小车的合外力;
两计数点间的时间间隔为T=[1/f]=[1/50]Hz=0.02Hz.
纸带上从左往右两个点之间的位移依次记着s1到s6,计数点间的时间间隔为T=0.1s.
以a表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,有
a=
s4+s5+s6-(s1+s2+s3)
9T2=
(0.11+0.129+0.151)-(0.05+0.071+0.091)
9×0.12=1.98m/s2
(2)①由图知,在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比.
②本实验是在小车质量远大于钩码的质量时,用钩码的重力代替绳子的拉力F,随着F增大,说明钩码的重力增大,因此小车质量不再满足远大于钩码的质量,加速度不可能一直均匀增大,加速度的增大幅度将逐渐减小.
故选:C.
答案:(1)小车的总质量;
小车所受外力(或:外力、合外力);
1.98;
(2)①在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比;
②C.

点评:
本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.

考点点评: 本题要懂得控制变量法,能够知道相邻的计数点之间的时间间隔.要注意单位的换算.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.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚.

1年前

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