如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图,实验中认为细绳对小车拉力F等

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
如图所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验.图(a)为实验装置简图,A

(1)相邻计数点之间还有4个点未画出,说明相邻的两个计数点时间间隔为0.1s 运用匀变速直线运动的公式△x=at2a=△xT2=0.510m/s2;(2)根据F=ma可得a=Fm,即在合外力F一定的情况,小车的加速度与小车的质量成反比即小车的加速度与小车的质量的倒数成正比,但反比例关系不容易根据图象判定,而正比例关系容易根据图象判定,故应该建立小车加速度(a)与小车质量的倒数(1m)关系图象.从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是a=12m.(3)根据图象你会发现直线没过原点,当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢.也就是实验前未平衡摩擦力.(4)设滑块的质量为M,砂和砂桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:对m:mg-F拉=ma对M:F拉-μMg=Ma解得:μ=mg?(m+M)aMg而实验测得的动摩擦因数μ′=mg?MaMg需要测量的物理量有:砂和砂桶质量m、木块的质量M、以及对应的加速度a.所以验测得的动摩擦因数μ比真实值偏大.故答案为:(1)0.510(2)如上图所示a=12m.(3)实验前未平衡摩擦力(4)砂和砂桶质量、木块的质量、以及对应的加速度;偏大

(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=0.0772+0.0721-0.067-0.06190.04=0.51m/s2(2)根据图表在坐标纸上描点,然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来,图象如图所示;根据图象可知,斜率k=1.002.00,则a=12m(3)当F不等于零,加速度仍为零,知没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.根据a=Fm知,图线的斜率为小车和车上砝码的质量的倒数,斜率不同,知小车和车上砝码的质量不同.故答案为:(1)0.51(2)如图,a=12m(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够;小车和车上砝码的质量

(1)A、该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究,故A错误,B正确;
C、如果先释放纸带再去接通电源的话,物体已经向前走了一段距离了,甚至纸带已经全部通过打点计时器了,
所以实验时必须先接通电源后释放小车,故C错误;
D、为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
设小车的质量为M,砂和砂桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F=ma
对M:F=Ma
解得:F=
mMg
M+ m
=
mg
1+
m
M

当m<<M时,即当砂和砂桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力;故D错误.
故选:B
(2)相邻两个计数点间的时间间隔为T.该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1,BD间的距离为S2,则打B点时小车运动的速度,
根据匀变速直线运动规律知道B点的瞬时速度等于A点到C点的平均速度.
vB=
 xAC
tAC
=
S1
2T

由a=
△x
t2
可求得加速度a=
xBD?xAC
2T2
=
S2?S1
2T2

(3)直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系,即画出直线图象.见图

故答案为:(1)B(2)
S1
2T
S2?S1
2T2

(3)如图

  • 如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置,轨道上的...
    答:(1)小车运动到B时的速度为:v=d△t根据运动学公式:v2?v02=2ax得:v2=2aLa=d22L(△t)2(2)A、探究“小车的加速度与外力关系”时,只要保持小车质量不变即可,没有必要测量其质量,故A错误;B、实验中需要求出外力和加速度的大小,因此每次改变钩码,需要测量其质量(或重力),故B正...
  • 某同学在实验室中做“探究加速度与力的关系”的实验:①该同学用一个正 ...
    答:(1)设此时木板与水平面的夹角为θ,小车刚好做匀速直线运动,所以小车受力平衡,则有:f=Mgsinθf=μMgcosθ解得:μ=tanθ=xl(2)当m<<M时,绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力.所以刚开始a-m图象是一条过原点的直线,当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足m<<M的条件,图象弯曲...
  • 某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图...
    答:①小车做匀加速运动,设AC间的位移为:x1,AC间的位移为:x2由:x2?x1=at2得:a=x2?x1t2,注意t为从A到C需要的时间,所以t=4×0.02=0.08s代入数据得:a=(7.21+7.72?6.7?6.19)×10?20.082=3.1875≈3.2m/s2②由F=ma得:在F一定的情况下,a与1m成正比,所以画a与1m的图象...
  • 某实验小组用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”,回答...
    答:(1)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,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力大小等于绳子的拉力,故ABD错误,C正确.故选:C.(2)根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,有:x6-x3=3a1T2…①x5-x2=3a2T2…②x4-x1=3a3T2…③a=a1+...
  • (1)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系,除了...
    答:(1)ABC、电火花打点计时器使用的是220V交流电源,故A正确、BC错误.D、需要用天平测量小盘和重物的质量,故D正确.E、本实验不需要秒表计时,打点计时器就是计时工具,故E错误.F、需要刻度尺测量计数点之间的距离大小,打点计时器需要纸带,故F正确.G、本实验要用小盘和重物来提供拉力,故E正确...
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    答:(1)匀加速直线运动中可以用平抛速度代替瞬时速度,所以小车经过光电门时的速度为v= d △t ;(2)该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.那么小车的合力怎么改变和测量呢?为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫...
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