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(甲)为实验装置简图.打点计时器每

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-22
(9分)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(甲)为实验装置简图

(1)3.2(2)①随着钩码质量的不断增加,将不再满足钩码质量远小于小车质量这一要求②平衡摩擦力时,长木板远离滑轮的一端垫得过高,导致形成斜面的倾角过大。 :解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.该实验采用的是控制变量法研究,其中加速度、质量、合力三者的测量很重要.纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的两个推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.要直观的反映两个量之间的关系,可以通过作图来解决.①从b图中看出相邻的计数点时间间隔为0.04s,利用匀变速直线运动的两个推论得出: ②(A)图: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: 对M: 解得: 当m<<M时,即当砝码和小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.从图象上可以看出:F从0开始增加,砂和砂桶的质量远小于车的质量,慢慢的砂和砂桶的重力在增加,那么在后面砂和砂桶的质量就没有远小于车的质量呢,那么绳子的拉力与砂和砂桶的总重力就相大呢.所以原因是砂和砂桶的质量没有远小于车的质量.(B)图:从上d图中发现直线没过原点,当F=0时,a>0.也就是说当绳子上没有拉力时小车还有加速度,说明小车的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.该组同学实验操作中平衡摩擦力过大.点评:实验问题需要结合物理规律去解决.对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等.解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚.

(1)交流,220 (2)平衡摩擦力 (3)靠近 (4)远远小于 (5)3.2 (6)在F一定时,a和m成反比;图“略”(7)摩擦力没有平衡

(1)相邻计数点之间还有1个点,说明相邻的两个计数点时间间隔为0.04s
运用匀变速直线运动的公式△x=at2
a=
 xBC?xAB
T2
=
0.0670?0.0619
(0.04)2
=3.2m/s2
(2)①设物体的加速度为a,绳子拉力为F,以钩码为研究对象得:
   mg-F=ma
以小车为研究对象F=Ma
解得:a=
mg
M+m

故:F=Ma=
mg
1+
m
M

要物体M的加速度a正比于物体所受的合外力mg.
 m
M
为0,即不随m的增大而变化,所以必有m<<M,
如果不满足m<<M时,随m的增大物体的加速度a逐渐减小.故图象弯曲的原因是:未满足钩码质量远小于小车的质量.
②B图纵轴的截距大于0,说明在无拉力的情况下物体的加速度大于0,即在平衡摩擦力时,长木板倾角过大.
故选D.
故答案为:(1)3.2;(2)①未满足钩码质量远小于小车的质量;②平衡摩擦力时,长木板倾角过大

  • 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...
    答:(1)BD (2) 平衡摩擦 ; 不挂砂桶时,小车在倾斜的木板上是否匀速. (3) 总质量的倒数 试题分析:(1)设细线的拉力为T,加速度为a,根据牛顿第二定律得: , ,解得: ,由此可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时,可将砂和桶的总重力看作小车的拉力,一般认为大于10倍...
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    答:(1)对整体分析,根据牛顿第二定律得,a=mgM+m,则绳子的拉力F=Ma=MmgM+m=mg1+mM,当m<<M时,砂桶和砂的重力等于绳子的拉力,故B、D不合适.故选:BD.(2)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验时应先平衡摩擦力,不挂砂桶时,通过小车在倾斜的木板上是否匀速,判断摩擦力是否...
  • 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...
    答:0.0619(0.04)2=3.2m/s2;(2)①设物体的加速度为a,绳子拉力为F,以钩码为研究对象得: mg-F=ma以小车为研究对象F=Ma解得:a=mgM+m故:F=Ma=mg1+mM要物体M的加速度a正比于物体所受的合外力mg.则 mM为0,即不随m的增大而变化,所以必有m<<M,如果不满足m<<M时,随m的...
  • 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...
    答:(1)任意两个计数点之间的时间间隔t=2T= 2 f = 2 50 =0.04s根据逐差法△s=aT 2 可得物体的加速度a= X 3 + X 4 - X 1 - X 2 4 (2T) 2 = 7.72+7.21-6.70-6.19 4× (0.04) 2 =3.2m/s 2 (2)由图...
  • 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...
    答:说明在合力一定时,加速度与质量成反比.(3)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力;故答案为:(1)匀加速直线;相邻的相等时间的位移之差相等;3.2;(2)如图所示;在合力一定时,加速度与质量成反比;(3)平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力.
  • 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...
    答:(1)在探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,由于变量较多,因此采用的是控制变量法进行实验,根据电火花打点计时器的原理和构造我们知道它使用的电源是交流220V电源.故答案为:控制变量法,交流220V.(2)A、根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时,可将砂和桶的总...
  • 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力手及质量右关系的实验,图...
    答:(9)打点计时器应接交流电源;(少)根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时,可将砂和桶的总重力看作小车的拉力;(3)在探究加速度a与物体所受合力4及质量m关系的实验,由于变量较二,因此采用的是控制变量法进行实验,故A正确.故选:A(4)A、平衡摩擦力时,不能将装...
  • 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...
    答:(1) 控制变量法 砂和砂桶 远小于 3.2m/s 2 (2) AC 试题分析:(1)实验中需要控制质量一定,研究合力和加速度的关系,还需要控制合力一定研究质量和加多少的关系,故用到了控制变量法;在探究加速度a与物体质量m关系时,应保持砂和砂桶的质量不变在该实验中实际是: ,要满足 ...
  • 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...
    答:即实验操作时必须首先平衡摩擦力;④由于打点计时器记录通过所打点记录了物体运动时间,因此不需要秒表,打点计时器需要低压交流电源,而不需要低压直流电源,实验需要测量物体运动的位移,因此需要毫米刻度尺.实验中还需要天平测量物体的质量.故选:BCE.故答案为:①3.2②B③平衡摩擦力④BCE ...
  • 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...
    答:(1)相邻的计数点之间的时间间隔为0.04s根据运动学公式得:△x=at 2 ,a= △x t 2 =3.2m/s 2 (2) 根据图象运用数学知识求出物理量的关系式: a= 1 2m m/s 2 (3)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...