在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸

题型:不详难度:来源:
在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:
(1)当m与M的大小关系满足______时,才可以认为绳子对校车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是______

魔方格

A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码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,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式 a=mg/M求出.
(3)乙图为本实验中接在50Hz的低压交流电上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点,但第3个计数点没有画出,由图数据可求得:该物体的加速度为______m/s2;(所有结果均保留两位有效数字)
答案
(1)当盘及盘中砝码的总质量m远小于小车及砝码总质量M时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力.
(2)A、平衡摩擦力时,不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上,故A错误;
B、在实验前平衡一次摩擦力即可,每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,故B正确;
C、实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差,故C正确;
D、小车的加速度应该根据打点计时器打出的纸带应用匀变速运动规律求出,
加速度不能直接用公式a=
mg
M
求出,故D错误;故选BC.
(3)计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s,
物体的计数点a=
x4-x1
3t2
=
0.0583m-0.0362m
3×(0.1s)2
≈0.74m/s2
故答案为:(1)m<<M;(2)BC;(3)0.74.
举一反三
在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图1所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示.

魔方格

(1)若已平衡好摩擦,在小车做匀加速直线运动过程中绳子拉力T=______,当M与m的大小关系满足______时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是______.
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
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a=
mg
M
求出
(3)某小组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象如图2所示,其原因是:______.
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在探究“加速度与物体的质量和物体受力关系”的实验中:
(1)实验采用的方法是:______;
(2)采集实验数据利用图线反映物理规律,整个实验中研究的对象是______;
(3)实验前,先在长木板上远离定滑轮的一端垫上小木块,适当调整,使小车做匀速直线运动,然后才开始实验,这样做的目的是______
(4)某同学根据实验数据画出a-F图线,如图所示,图线的延长线没有过坐标原点,可能原因是______
(5)实验中如采中砂和砂桶视作为拉力,在仅使用一组砂和砂桶拉动一辆小车的实验条件下,实验中要注意保证砂和砂桶的质量______小车质量.魔方格
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在“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验中.
(1)在探究加速度与力、质量关系的实验中,以下操作正确的是(  )
A.平衡摩擦力时,应将重物用细线通过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,应先放开小车,后接通电源
(2)为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系,往往用a-
1
m
关系图象表示出来.如果a-
1
m
图象是通过坐标原点的一条直线,则说明______.
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为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过Gl、G2光电门时,光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录.滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为s,牵引砝码的质量为m.

魔方格

回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其它仪器的情况下,如何判定调节是否到位?答: .
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是 .
A.m1=5g    B. m2=15g    C.m3=40g    D.m4=400g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为: (用△t1、△t2、D、S表示)
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在研究物体的加速度与其所受的作用力和物体质量的关系时,我们采用的研究方法是______.在研究加速度与质量的关系时,我们发现画出的a-m图象不是一条直线,我们可以通过重设变量,画出______图象,使图象成为一条直线.
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