如图1所示为“研究小车的加速度和力的关系”的实验装置.(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持______不变.(2)某同学的实验方案如图1所示,他想用砂和砂
题型:不详难度:来源:
如图1所示为“研究小车的加速度和力的关系”的实验装置.
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持______不变. (2)某同学的实验方案如图1所示,他想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:a.______;b.______. (3)改变砂和砂桶的重力,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图2所示). ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______. ②(单选题)图2的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是:______ A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态 C.砂和砂桶的总质量太大 D.所用小车的质量太大. |
答案
(1)探究加速度与力的关系时,应控制小车质量不变而改变力的大小. (2)用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差, 实验中要注意:应平衡摩擦力;砂桶总质量远小于小车质量的情况下. (3)①a-F图象的AB段是过原点的直线,a与F成正比,该图象表明: 在小车质量一定的条件下,小车的加速度a与其所受合外力F成正比; ②探究加速与力关系实验中,如果砂桶总质量太大,小车受到的拉力明显小于砂桶受到的重力, a与F不成正比,a-F图象发生弯曲,不再是直线,故选C. 故答案为:(1)小车质量不变;(2)平衡摩擦力;砂桶总质量应远小于小车质量; (3)①在小车质量一定的条件下,小车的加速度a与其所受合外力F成正比;②C. |
举一反三
(1)在做《探究力、质量与加速度的关系》的实验时,假设要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁式打点计时器和电火花计时器,二者都使用的是______(填“直流电”或“交流电”),它们是每隔______s打一个点. (2)为了探究力、质量与加速度三个物理量之间的定量关系,可以在质量一定的情况下,探究物体的加速度与力的关系;再在物体受力一定的情况下,探究物体的加速度与质量的关系.最后归纳出加速度与力、质量之间的关系.这是物理学中常用的______的科学探究方法. (3)某同学在做《探究力、质量与加速度的关系》的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.10cm、x2=7.70cm、x3=8.30cm、x4=8.90cm、x5=9.50cm、x6=10.10cm,则打A点时瞬时速度的大小为______m/s,小车的加速度的大小是______m/s2.
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用如图所示的装置可做以下几个相关的实验:探究小车速度随时间变化的规律、探究加速度与力、质量的关系、探究恒力做功与动能改变的关系. (1)其操作过程中下列说法正确的是:______ A、探究小车速度随时间变化的规律,可以不要调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力 B、探究加速度与力、质量的关系,需要使牵引小车的细线与长木板保持平行 C、探究恒力做功与动能改变的关系,平衡摩擦力时必须将托盘和砝码通过细线挂在小车上 D、探究加速度与力、质量的关系,增减托盘中砝码时,需要重新调节木板倾斜度 (2)做“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验,得如图所示的纸带.纸带上0为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg. 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).
| O-B | O-C | O-D | O-E | O-F | W/J | 0.0432 | 0.0572 | 0.0734 | 0.0915 | ______ | △Ek/J | 0.0430 | 0.0570 | 0.0734 | 0.0907 | ______ | 用如图1的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交流电频率为50Hz): (一)图2是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上.根据下图可知,E点处的读数为______cm,打下E点时小车的速度为______m/s.小车的加速度为______m/s2.(计算结果均保留两位有效数字) (二)另一同学在该实验中得到如下一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度):
F/N | 0.196 | 0.294 | 0.392 | 0.490 | 0.588 | a/m•s-2 | 0.25 | 0.58 | 0.90 | 1.20 | 1.53 | 为了探究“加速度与力、质量的关系”,现提供如图1所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题: (1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是______ A.将带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B.将带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C.将固定打点计时器的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D.将固定打点计时器的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)某学生在平衡摩擦力时,使得长木板倾角偏大.他所得到的a-F关系是图2中的哪根图线?(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力).答:______ (3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,要用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为______. | 某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系. (1)下列做法正确的是______ A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与轨道保持平行 B.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源 C.在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时,应把纸带与小车连接并将纸带穿过打点计时器的限位孔 D.在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时,应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴到木块上 (2)为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量______小车和小车上钩码的总质量(填远大于、远小于或近似于)
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