11、I、用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的实验步骤如下:A.用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量;B

11、I、用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的实验步骤如下:A.用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量;B

题型:不详难度:来源:
11、I、用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的实验步骤如下:
A.用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量;
B.按图装好实验器材;
C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶;
D.将电磁打点计时器接在6V电压的直流电源上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸
带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;
E.保持小桶及其内部所装沙子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验;
F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;
G.作a-M关系图象,并由图象确定a-M关系.
(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______,该步骤应排在______实验步骤之后.
(2)在上述步骤中,有错误的是______,应把______改为______.
(3)在上述步骤中,处理不恰当的是______,应把______改为______.
II、某两个同学用图1所示的装置(图中A为小车,B为带滑轮的长木板,C为水平桌面),分别在《探究加速度与外力间的关系》实验中,各自得到的图象如图2中甲和乙所示,则出现此种现象的原因甲是______,乙是______.平衡摩擦力时,木板倾角过大;平衡摩擦力时,木板倾角太小.
答案
Ⅰ(1)在做实验前首先应该平衡摩擦力,此过程应排在把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶之前,即B之后;
(2)电磁打点计时器使用的是4-6V的低压交流电源,故步骤D中不能使用直流电源,而应该使用4-6V的低压交流学生电源;
(3)根据牛顿第二定律可知物体的加速度a与物体的质量M成反比,所以a-M图象是曲线,而仅仅根据曲线很难判定加速度a与物体的质量M到底是什么关系,但a-
1
M
应该成正比例关系,而正比例关系图象是一条过坐标原点的直线,所以应作a-
1
M
图象.
Ⅱ甲图:当拉力F等于0时,小车已经产生力加速度,故原因是平衡摩擦力时木板倾角过大.
乙图:当拉力F已经不为零时,小车仍然没有产生加速度,故原因是忘记平衡摩擦力或平衡摩擦力时平衡摩擦力不足,即平衡摩擦力时,木板倾角太小.
故答案为:Ⅰ(1)平衡摩擦力;B;(2)D;直流电源;4-6V的低压交流学生电源;(3)G;作a-M关系图象;作a-
1
M
图象;
Ⅱ平衡摩擦力时木板倾角过大;平衡摩擦力时,木板倾角太小.
举一反三
在“探究”加速度与力、质量的关系的实验中,采用如图甲所示的实验装置,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出的点计算出,实验中所使用的电源是50HZ的交流电.

(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和盘中砝码的重力.
(2)图乙为某次实验得到的纸带,图中A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点间有四个点未画出.根据纸带可计算出纸带所对应小车的加速度a=______m/s2(结果保留三位有效数字)
(3)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.
(4)如图丙所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图象,说明实验存在的问题是______.
(5)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图象如图丁所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同______.
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如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)探究加速度与力、质量的关系”的实验装置.
(1)在研究加速度和力的关系的实验中,必须采用控制变量法,应保持______不变,用钩码所受的重力作为______用DIS测小车的加速度.
(2)在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时,由于始终没有满足M>>m(m为钩码的质量)的条件,结果得到的图象应是如图中的图______.
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某同学在实验室用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验,小车及车中钩码的质量用M表示,沙桶及沙的质量用m表示.
(1)在实验中平衡摩擦力时需将长木板的右端垫高,直到在没有沙桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能______.
(2)在______条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制______不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系.
(3)如图丙所示为某同学根据所测量数据作出的a-F图象,说明实验存在的问题是______.
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实验探究加速度与力、质量的定量关系,下列认识正确的是(  )
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A.F、m和a三个物理量都有直接测量的工具
B.实验时为消除摩擦力对小车运动的影响,要将木板无滑轮的一端垫高,直到小车不挂重物时也能自己沿长木板运动起来
C.实验时重物通过细绳拉小车的力要比重物的重力小
D.根据实验数据,得到的F不变时的a-m图象是过原点的倾斜直线
做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,主要的步骤有:
A.将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上,取两个质量相等的小车,放在光滑的水平长木板上
B.打开夹子,让两个小车同时从静止开始运动,小车运动一段距离后,夹上夹子,让它们同时停下来,用刻度尺分别测出两个小车在这一段相同时间内通过的位移大小
C.分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小的关系,从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系
D.在小车的后端也分别系上细绳,用一只夹子夹住这两根细绳
E.在小车的前端分别系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘内分别放着数目不等的砝码,使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量,分别用天平测出两个砝码盘和盘内砝码的总质量
上述实验步骤,正确的排列顺序是______.