小明在实验室采用如图所示装置探究“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,设小车及车中的砝码的总质量为M,砂及砂桶的总质量为m。(1)在做该实验

小明在实验室采用如图所示装置探究“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,设小车及车中的砝码的总质量为M,砂及砂桶的总质量为m。(1)在做该实验

题型:不详难度:来源:
小明在实验室采用如图所示装置探究“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,设小车及车中的砝码的总质量为M,砂及砂桶的总质量为m。

(1)在做该实验时,小明将砂及砂桶的重力视为绳子对小车的拉力大小,他这样认为的条件是_________________;
(2)小明做该实验的具体操作步骤如下.以下做法正确的是( )
A.平衡摩擦力时.应将砂及砂桶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,再接通打点计时器的电源
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求出
(3)若保持小车及车中的砝码质量M—定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于操作不当.得到的a-F关系图象如图所示.其原因是:__________________。
答案
(1)m远小于M (2)B (3) m过大(或M过小),造成m不是远小于M 
解析

试题分析:(1)实验中两个物体的加速度满足,细线的拉力 ,所以只有当m远小于M时才可认为F=mg..
(2)平衡摩擦力的实质是,让小车重力的下滑分力平衡摩擦力Mgsinθ=μMgcosθ,只需将纸带挂上,不需施加其他外力;每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力;每次实验时应先接通打点计时器的电源,再放开小车;小车的加速度是由小车后面拖动的纸带上打出的点计算出的;选项B正确。
(3)若m远小于M则a=mg,斜率基本不变,若m过大(或M过小),则m不能忽略,a=mg,随m的增大斜率减小。
举一反三
(本题每空3分,共18分)
(1)某同学用图示的装置做验证动量守恒定律的实验。选用小球a为入射小球,b为被碰小球。设小球a、b的质量分别为ma、mb;则它们的质量关系应为ma_________mb,半径关系为ra         rb(填“大于”、“等于”或“小于”)放上被碰小球b后,两小球a、b碰后的落点如图所示,系统碰撞过程中动量守恒则应满足的表达式是_______________                ,(用题中物理量和图中字母表示)

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(18分)用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律。
①某同学通过实验得到如图(b)所示的a—F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时                       。图中a0表示的是             时小车的加速度。

②某同学得到如图(c)所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。 =             cm。由此可算出小车的加速度a=      m/s2(加速度保留两位的效数字。

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(6分)如图是某同学研究匀变速直线运动时,从测得的若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各计数点间距离的测量结果,所接电源是频率为50Hz的交流电,则:(所有结果保留3位有效数字)

(1)计算打计数点B时小车的速度v=____m/s;
(2)匀变速直线运动的加速度a=____m/s2
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某同学利用如图的实验装置,让重锤做自由落体运动,利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度。该同学在实验中得到了一条较清晰的纸带,并在纸带上取6个计数点,两个相邻计数点间的时间间隔为T.其中1、2、3点相邻,4、5、6点相邻,在3点和4点之间还有若干个点.x1是1、3两点的距离,x3是4、6两点的距离,x2是2、5两点的距离。求:

(1)点2速度的表达式v2             
(2)所测重力加速度的表达式g=              
(3)一般测量值会小于当地重力加速度的真实值,原因是____________________________。(写出一个即可)
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(18分)(1)(4分)在如图甲所示的实验中,A、B两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向上___________。 某同学设计了如图乙的实验:将两个相同的轨道固定在同一竖直平面内,最下端水平,其中轨道2与光滑水平轨道平滑相接.现把两个质量相等的小钢球,从倾斜轨道的相同位置由静止同时释放,则他将观察到的现象是:在水平轨道上球1击中球2,这说明平抛运动在水平方向上____            _。

(2)(10分)若用图3所示的平抛仪来做研究平抛运动的实验,该实验所需器材包括:附带金属小球的斜槽,木板及竖直固定支架,白纸,图钉,          ,三角板,重锤,铅笔等。
实验简要步骤如下:
 
A.让小球多次从___位置上由静止滚下,记下小球运动的一系列位置.
B.安装好器材,注意__________,记下轨道末端O点和过O点的竖直线.
C.测出曲线上某点的坐标x、y,用v=__   __。算出该点的瞬时速度.
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹.
上述实验步骤的合理顺序是__________。
(3)(4分)在“研究平抛物体的运动”的实验中,记录了下图所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水平抛出的,C点的坐标为(60,45),则平抛物体的初速度为v0=___________m/s,物体经过B点时下落的高度为hB=___________m.(取g="10" m/s2

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