在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图1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由打点计时器打上的点计算出. (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)如图2为某同学根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是:______. (3)某组同学在不改变拉力,只改变车中砝码的质量,得到了如表所示的几组数据,其中第3组数据还未算出加速度,但对应该组已打出了纸带,如图3所示(长度单位:cm),图中各点为每打5个点选出的计数点(两计数点间还有4个打点未标出).
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 小车质量(g) | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 1000 | 小车加速度(m/s2) | 2.00 | 1.33 | | 0.79 | 0.67 | 0.40 | 小车质量倒数(kg-1) | 5.00 | 3.33 | 2.50 | 2.00 | 1.67 | 1.00 |
答案
(1)根据牛顿第二定律得,整体的加速度a=,则绳子的拉力F=Ma==,可知当M>>m时,绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力. (2)在a-F图象中,当F不等于零,但是加速度仍然为零,可知没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够. (3)①根据△x=aT2,利用逐差法,a=(xCD-xOA)+(xDE-xAB)+(xEF-xBC) | 9T2 | =(20.98-2×6.03)×10-2 | 9×0.01 | m/s2=0.99m/s2. ②描点绘图,如图所示 ③在拉力一定时,物体的加速度与质量成反比(或在拉力一定时,物体的加速度与质量的倒数成正比. 故答案为:(1)M>>m; (2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够;(3)0.99,如图所示,在拉力一定时,物体的加速度与质量成反比(或在拉力一定时,物体的加速度与质量的倒数成正比) |
举一反三
关于运动和力,正确的说法是( ) | A.物体速度为零时,合外力一定为零 B.物体作曲线运动,合外力一定是变力 C.物体作直线运动,合外力一定是恒力 D.物体作匀速运动,合外力一定为零 | 伽利略的实验说明了什么( ) | A.要物体运动必须有力作用,没有力的作用物体将静止 B.要物体静止必须有力作用,没有力作用的物体就运动 C.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 D.物体不受外力作用时,一定处于静止状态 | 关于力和运动的关系,下列说法正确的是( ) | A.力是产生运动的原因 B.力是维持运动的原因 C.力是改变物体运动状态的原因 D.力是物体保持速度的原因 | 理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律。以下实验中属于理想实验的是( ) | A.验证平行四边形定则 B.伽利略的斜面实验 C.用打点计时器测物体的加速度 D.利用自由落体运动测定反应时间 | 多选 | 关于物体的运动状态和所受合力的关系,以下说法正确的是( ) | A.物体所受合力为零,物体一定处于静止状态 B.只有合力发生变化时,物体的运动状态才会发生变化 C.物体所受合力不为零时,物体的加速度一定不为零 D.物体所受的合力不变且不为零,物体的运动状态一定变化 |
最新试题
热门考点
|