在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用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

在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用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

题型:不详难度:来源:
在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用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)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.
(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.
(3)如图(a),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________.
(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          .
答案
(1) M≫m (2)    (3)平衡摩擦力时木板倾角过大;(4)两小车及车上砝码的总质量不同。
解析

试题分析:(1)根据牛顿定律可求得小车受到的拉力为 ,所以当M与m的大小关系满足M≫m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.(2)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.因为若a-是线性关系,则可说明a与M成反比关系;(3)甲同学根据测量数据做出的a-F图线,由图线可看出在F=0时小车已经有了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大,平衡摩擦力过头了;(4)因为,即a-F图线的斜率等于小车质量的倒数,所以两个同学做实验时两小车及车上砝码的总质量不同。
举一反三
在验证共点力合成实验中,其中的二个步骤是:
a、在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点的位置和两个弹簧秤的读数F1和F2
b、只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样,记下此时弹簧秤的读数F3和细线的方向。
以上两步骤均有错误或疏漏,指出错在哪里?
在a中是_________________
在b中是_________________
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在探究小车速度随时间变化的规律实验中,以下步骤合理的顺序是:_____
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码
D.断开电源,取下纸带
E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
F.换上新的纸带,再重复做三次
计时器所用电源的频率为50Hz.如图所示,为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5、6各点到0点的距离如图所示.(单位:cm)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v="_" ____m/s,小车的加速度大小a=________m/s2.
(计算结果保留两位有效数字)

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在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,从下列所给器材中选出本实验所必须的器材有________; 为能按实验要求达到实验目的,还缺少的器材有_________(写出一种即可)。
①电磁打点计时器    ②天平  ③低压直流电源   ④细绳   ⑤纸带 ⑥小车   ⑦钩码    ⑧秒表  ⑨一端有带滑轮的长木板
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在打点计时器打下的纸带上,每5个点取1个测量点,共取了七个点,并测得相邻测量点之间的长度s1-s6分别为1.6cm,1.8cm,2.0cm,2.2cm,2.4cm,2.6cm,计时器打点频率为50Hz。则从打第1点到打第7点共历时________s,打第4点时的速度是_______m/s,纸带运动的加速度_________m/s2

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(9分)①某组同学用下面图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。在探究加速度与力的关系过程中应保持           不变,用砝码和盘的重力作为小车所受外力,利用纸带算出小车的加速度,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,进而研究加速度和力的关系.这种研究方法是        法.

②在验证牛顿第二定律的实验中,得出若干组F和a的数据。然后根据测得的数据作出如图所示的图线,发现图线既不过原点,又不是直线,原因是(    )
A.没有平衡摩擦力,且小车质量较大
B.平衡摩擦力时,所垫木板太高,且砝码和砝码盘的质量较大
C.平衡摩擦力时,所垫木板太低,且砝码和砝码盘的质量较大
D.平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小车质量较大

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