某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)(1)图(b)为某次实验得到的纸带,每两点之间

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)(1)图(b)为某次实验得到的纸带,每两点之间

题型:不详难度:来源:
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,每两点之间还有4点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2.(保留二位有效数字)
(2)保持小车质量不变,改变砂和砂桶的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示.该图线不通过原点,其主要原因是______.
魔方格
答案
(1)由于交流电的频率为50Hz,故打点时间间隔为0.02s,所以每两个计数点之间的时间间隔为T=0.1s,利用逐差法△x=aT2可得
(x3+x4)-(x1+x2)=4aT2
则a=
(x3+x4)-(x1+x2)
4T2
=
(7.21+7.72)×10-2-(6.19+6.70)×10-2
4×0.12
=0.51m/s2
(2)由图可知当绳子的拉力不为0时,物体的加速度仍然为0,说明物体所受的合外力不是绳子的拉力,故物体受的摩擦力没有得到平衡或平衡摩擦力不足.
故答案为:(1)0.51
(2)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.
举一反三
为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示实验装置.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.将不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.将不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.将不带滑轮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.将不带滑轮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,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到的a-F关系是下列的哪根图线?图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力.答:______

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(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可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______;
(4)图为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2.(结果保留二位有效数字)

魔方格
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某实验小组同学用如图所示装置探究“物体加速度与力、质量的关系”.
(1)在研究物体加速度与力的关系时,保持不变的物理量是______(只需填A或B)
A.小车质量     B.塑料桶和桶中砝码的质量
(2)实验中,首先要平衡摩擦力,具体做法是______(只需填A或B)
A.在塑料桶中添加砝码,使小车带着纸带匀速运动.
B.取下塑料桶,垫起滑板的一端,使小车带着纸带匀速运动.
(3)实验中要使小车的质量______(填“远大于”或“远小于”)塑料桶和桶中砝码的质量,才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力.魔方格
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在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时:
(1)甲、乙两同学用同一装置做探究实验,画出了各自如图所示的a-F的图象,从图象可知两个同学做实验时______
______的取值不同,其中______同学的取值较大.
(2)在探究a与m的关系时,当增加小车的质量时,为了使小车所受外力F一定,必须______.
(3)在m一定时,测得a与F的有关数据如下表:
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a/m/s21.984.068.12
F/N1.002.003.004.00
在探究加速度与力、质量关系的实验中,采用如图甲所示的装置.
(1)实验过程中,电火花计时器应接在______(选填“直流”或“交流”)电源上.
(2)某小组在探究“质量一定时,加速度与合力成正比”的实验中,测出多组数据,作出了如图乙所示的图象,已知实验过程中细线与木板始终保持平行,则图线没有过坐标原点的原因可能是______,图线上部弯曲的原因可能是______

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(3)如下图为实验中打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为依次选取的7个计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,
x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度的大小a=______m/s2(保留两位有效数字).

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如图1所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置.将一辆小车放在长木板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况.

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该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如下表:
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M/kg1.001.001.001.001.251.502.002.50
F/N0.250.500.751.001.001.001.001.00
a/(m•s-20.250.510.740.990.800.670.500.40