在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的装置.

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的装置.

(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D.等效替代法
(2)下列说法中正确的是______.
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,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.小车运动的加速度可用天平测出砝码质量m以及小车质量M,直接用公式a=[mg/M]求出
(3)图2为某次实验得到的纸带,纸带上相邻计数点间有4个点未画出,则小车的加速度大小为______m/s2.(保留两位有效数字)
(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变盘中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图3所示,试分析图线不通过坐标原点的原因:______.
黄昏落日 1年前 已收到1个回答 举报

破井宝臭aa 幼苗

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解题思路:(1)由于该实验涉及的物理量较多,因此该实验采用的是控制变量法研究加速度、质量、合力三者之间的关系;
(2)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.
(3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小.
(4)实验时应平衡摩擦力,没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,a-F图象在F轴上有截距;平衡摩擦力过度,在a-F图象的a轴上有截距.

(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、在该实验中,我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力,故在平衡摩擦力时,细绳的另一端不能悬挂装砂的小桶,故A错误.
B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以无论是否改变小车的质量,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,故B正确.
C、实验时应先接通电源然后再放开小车,故C错误.
D、小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出,不能由牛顿第二定律求出,故D错误;
故选:B.
(3)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
设第一个计数点到第二个计数点之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=[1/3](a1+a2+a3
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
(0.0895+0.0961+0.1026)−(0.0705+0.0768+0.0833)
9×0.01m/s2=0.64m/s2
(4)由图象可知,a-F图象在a轴上有截距,这是由于平衡摩擦力过度造成的
故答案为:(1)A
(2)B
(3)0.64
(4)平衡摩擦力过度造成的

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: 探究加速与力的关系实验时,要平衡摩擦力、应根据纸带求出小车的加速度,掌握实验的实验注意事项是正确解题的关键.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.

1年前

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