(10分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F及质量m关系的实验,图甲为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)⑴若取小车质量M=0.4kg,改变砂桶

(10分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F及质量m关系的实验,图甲为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)⑴若取小车质量M=0.4kg,改变砂桶

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(10分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F及质量m关系的实验,图甲为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)

⑴若取小车质量M=0.4kg,改变砂桶和砂的质量m的值,进行多次实验,以下m的值不合适的是   
A.m1=5g B.m2=1kg C.m3=10g D.m4=400g
⑵图乙为某实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为       m/s2;(保留两位有效数字)
⑶为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先                  ,该操作是否成功的判断依据是                                                            
答案
⑴BD;⑵3.2;⑶平衡小车的摩擦力,不挂砂桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的。
解析

试题分析:⑴在探究加速度a与物体所受合外力F及质量m关系的实验,用砂和砂桶的重力表示细线上的拉力,即小车运动时所受的合力F,由于细线不可伸长,因此,当小车运动时具有加速度a时,啥和砂桶也具有了等大的加速度,所以只有当砂和砂桶的质量m远远小于小车的质量M时,细线中的拉力才约等于mg,所以在M=0.4kg时,m的值不合适的是选项B、D;
⑵根据匀变速直线运动规律有:Δs=a(Δt)2,由图乙可知:Δt=0.04s,Δs=0.51cm,解得:a=3.2m/s2
⑶小车在实际运动过程中受重力Mg、木板的支持力N和滑动摩擦力f、细线的拉力T,因此实验操作时必须首先必须将木板不带滑轮的一端抬高,使得重力沿板面向下的分力与滑动摩擦力f平衡,小车受到的合外力大小才等于细线对小车的拉力T,判断重力沿板面向下的分力与滑动摩擦力f平衡的方法是,在不挂砂桶时,使小车做匀速直线运动,即小车拉着纸带打的点迹是均匀的。
举一反三
关于打点计时器的使用下列说法正确的是(     )
A.纸带上打的点越密,说明物体运动的越快
B.电火花打点计时器使用的是220V交流电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越长
D.在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中应先释放小车,后接通打点计时器的电源。

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某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装;

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示(已知纸带左端与小车相连)请分析纸带数据,回答下列问题:

(1)电动小车运动的最大速度为_______ m/s
(2)电动小车关闭电源后加速度大小为        m/s2
(3)电动小车的额定功率为             W。
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如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中用细线对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得。



(1)关于该实验,下列说法中正确的是           
A.用砝码和小桶的总重力来表示F,对实验结果会产生误差
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高
C.使用电火花计时器时先使纸带运动,再接通电源
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板表面平行
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,由纸带求出小车的加速度
a=       m/s (加速度a的计算结果保留2位有效数字)

(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表:
次数
1
2
3
4
5
小车的加速度a/( m·s-2)
1.25
1.00
0.80
0.50
0.40
小车的质量m/kg
0.400
0.500
0.625
1.000
1.250
小车质量的倒数m-1/kg-1
2.50
2.00
1.60
1.00
0.80

利用上表数据,在(c)图坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系,作出直观反映与m关系的图像。从图线可得到的结论是                          
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在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,如图所示。实验中先需用两个弹簧秤分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,后再用一个弹簧秤钩住绳套拉橡皮条。

(1)关于实验中的部分做法正确的是     
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D.实验中要记录弹簧秤的示数和细绳的方向
(2)实验中两个弹簧秤与一个弹簧秤拉橡皮条的效果相同体现在     
A.两根弹簧秤的拉力大小之和等于一根弹簧秤拉力大小
B.两根弹簧秤的拉力大小之差等于一根弹簧秤拉力大小
C.两次都将橡皮条下端结点拉到同一位置
D.两次都将橡皮条拉伸相同的长度
(3)选适当标度,分别作出F1、F2和F的图示,再用虚线连接合力F与两分力F1、F2的箭头,发现两虚线与F1、F2图示线构成的四边形非常接***行四边行,由此可以猜想合力与分力之间满足     

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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置.在实验过程中:

(1)打点计时器应该与      (选填“交流”或“直流”)电源连接;在闭合电键前,将小车放置在    一端; (选填“靠近滑轮”或“靠近打点计时器”).
(2)在探究过程中,该同学打出了一条纸带,并在纸带上连续取几个计数点,如下图所示.自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、16.0mm、22.0mm、28.0mm.已知相邻计数点的时间间隔为0.1s,则打D点时小车的速度为     m/s, 整个过程中小车的平均加速度为   m/s2

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