a1 |
a2 |
s1 |
s2 |
实验次数 | 小车 | 合外力F/N | 位移s/cm | |||||||||||||||
1 | Ⅰ | 0.1 | 23.36 | |||||||||||||||
Ⅱ | 0.2 | 46.51 | ||||||||||||||||
2 | Ⅰ | 0.2 | 29.04 | |||||||||||||||
Ⅱ | 0.3 | 43.63 | ||||||||||||||||
3 | Ⅰ | 0.3 | 41.16 | |||||||||||||||
Ⅱ | 0.4 | 44.80 | ||||||||||||||||
4 | Ⅰ | 0.4 | 36.43 | |||||||||||||||
Ⅱ | 0.5 | 45.56 | ||||||||||||||||
(1)两小车均做初速度为零的匀加速直线运动,根据公式s=
对小车1:s1=
对小车2:s2=
由于:t1=t2 ③ 联立①②③得
故具体推导过程可为:s1=
(2)操作中为了使绳子上的拉力等于小车所受外力大小,应该使小车与滑轮之间的细线与轨道平行; 在该实验中实际是:mg=(M+m)a,要满足mg=Ma,应该使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量. 故答案为:使细绳与木板保持平行;远小于. (3)两小车从静止开始作匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等,所以两小车的位移之比等于加速度之比,即位移与所受合外力成正比,所以拉力之比应该近似等于位移之比,从实验数据中发现第3次实验数据存在明显错误,应舍弃. 故答案为:3. | ||||||||||||||||||
某同学设计了如图a所示的装置来探究加速度与力的关系.轻质弹簧秤固定在一合适的木块上,桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上做标记P、Q,并测出间距为d.开始时将木块置于P处,现缓慢向瓶中加水,直到木块刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F,然后释放木块,并用数字计时器记下木块从P运动到Q处的时间为t. ①木块的加速度可以用d、t表示为a=______. ②改变瓶中水的质量重复实验,画出加速度与弹簧秤示数F的关系如图b所示.图中图线不经过原点的原因是______. ③下列实验操作步骤或判断正确的是______.(填写字母序号) A.连接矿泉水瓶和弹簧秤的细绳应跟桌面平行 B.木块释放前应靠近标记Q处 C.在桌面上找两点尽量接近的位置做P、Q的标记 D.为了提高测量的精确度,给矿泉水瓶加水越多越好. | ||||||||||||||||||
通过对影响加速度因素的分析,我们知道,物体的加速度与它受到的力及其物体的质量有关.为了探究加速度与力、质量的定量关系,简要说明设计实验时,如何应用控制变量法(1)______;(2)______; 直接测量物体运动加速度是不容易的,能否用其他容易测量的物理量来代替呢?某同学设计了以下实验方案,研究加速度与力的关系. 把两辆质量相同的实验小车并排放在光滑长木板上,用不同的拉力F1、F2牵引两辆小车,让它们同时由静止开始做匀加速直线运动,再通过拴在两车后面的其它装置(如细线控制),控制两小车同时停止运动.测量两小车的运动位移分别为S1、S2. 在忽略实验误差的情况下,这个实验方案是否可行?如果可行,请说明实验原理.如果不可行,请说明原因.______. | ||||||||||||||||||
利用实验探究“当合外力大小一定时,物体运动的加速度大小与其质量成反比”.给定的器材有:倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器、米尺、天平(含砝码)、钩码等.在实验过程中不考虑摩擦,重力加速度为g,请结合下列实验步骤回答相关问题. (1)用天平测出小车的质量为m0; (2)让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,用计时器记下所用的时间为t0; (3)用米尺测出A1与A2之间的距离为S; 则:小车的加速度大小a=______. (4)用米尺测出A1相对于A2的高度为h0; 则:小车所受的合外力大小F=______. (5)在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量m,同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A1相对于A2的高度h,测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t; 问:质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定?答:______. (6)多次改变小车与钩码的总质量进行实验,测出各次对应的m、h、t的值.以______为纵坐标、______为横坐标建立坐标系,根据各组数据在坐标系中描点.如果这些点在一条过原点的直线上,则可间接说明“当合外力大小一定时,物体运动的加速度大小与其质量成反比”. | ||||||||||||||||||
在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”.这种研究物理问题的科学方法是______. A.建立理想模型的方法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.类比法. | ||||||||||||||||||
在探究加速度与力、质量的关系得实验中,某同学得到以下画个实验图线.a,b,其中描述加速度与质量的关系图线是 ,加速度与力的关系图线是 . |