如图1为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花

(1)A、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,砝码和小桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:对m:mg-F 拉 =ma对M:F 拉 =Ma解得:F 拉 = mMg m+M = mg 1+ m M 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砝码和小桶的总重力.故A、B正确.C、电火花和电磁计时器都使用交流电源.故C正确.D、木板D的左端被垫高后,如果细线应保持水平,那么小车的合力就不等于绳子的拉力.小车的合力就不能正确测量.故D错误.(2)每相邻两计数点间还有4个打点,说明相邻的计数点时间间隔为0.1s.根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度.v 3 = x 24 t 24 = 0.0240+0.0288 0.2 m/s=0.264m/s选一段过程运用加速度公式:a= △v △t =0.50m/s 2 .(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 (4)根据牛顿第二定律:F=ma得出:上题中该小车受到的拉力F为0.5N.故答案是:(1)选ABC.(2)0.264,0.5(3)见上图(4)0.5

(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)探究加速度与力的关系时,要控制小车质量不变而改变拉力大小;
探究加速度与质量关系时,应控制拉力不变而改变小车质量,这种实验方法是控制变量法.
故选:A
(2)电火花计时器应接在交流电源上.调整定滑轮高度,使细线与长木板平行.
(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
v3
x3+x4
2T
0.024+0.0288
0.2
=0.26m/s
根据作差法得:
a=
x4+x3?x2?x1
4T2
0.0288+0.0240?0.0189?0.0140
0.04
=0.49m/s2
(4)由图象可知,a-F图象在a轴上有截距,这是由于平衡摩擦力过度造成的
故答案为:(1)A;(2)交流;细线与木板平行;(3)0.26;0.49;(4)平衡摩擦力过度.

  • 如图1为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验...
    答:解答:解:(1)A、由于砝码和小桶加速下滑,处于失重状态,故拉力小于重力;故用砝码和小桶的总重力来表示拉力F,偏大,产生系统误差,不是偶然误差,故A错误;B、为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高来平衡摩擦力,故B正确;C、打点计时器都使用交流电源,故C正确;D、木板D的左...
  • 如图1为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验...
    答:(1)探究加速度与力的关系时,要控制小车质量不变而改变拉力大小;探究加速度与质量关系时,应控制拉力不变而改变小车质量,这种实验方法是控制变量法.故选:A(2)电火花计时器应接在交流电源上.调整定滑轮高度,使细线与长木板平行.(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度...
  • 如图1为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验...
    答:(1)为了研究加速度跟力和质量的关系,要先控制一个量不变,这种方法称为控制变量法.故选:A.(2)A、在实验中,为了使小车所受的合力等于砝码和小桶的重力,小桶和砝码的总质量应远小于小车的质量.故A错误.B、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,使得重力沿斜面的分力等于...
  • 如图所示,某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实...
    答:解答:解:(1)A、根据F=ma可得a=Fm,故当物体的质量m一定时,物体的加速度a与物体所受的合外力F成正比;当物体所受的合外力F一定时,物体的加速度a与物体的质量成反比.故由于a与m及F都有关,只能采用控制变量法.故A正确.B、若通过作v-t图象求a,可以减小由于测量所造成的偶然误差,可以...
  • 如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实...
    答:m/s=0.264m/s选一段过程运用加速度公式:a= △v △t =0.50m/s 2 .(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 (4)根据牛顿第二定律:F=ma得出:上题中该小车受到的拉力F为0.5N.故答案是:(1)选ABC.(2)0.264,...
  • 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...
    答:3)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.(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:...
  • 如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实...
    答:我们对两个加速度取平均值得:a=12(a1+a2+a3);即小车运动的加速度计算表达式为:a= x24?x024T2=(0.0288+0.0240)?(0.0140+0.0189)4×(0.1)2m/s2=0.50m/s2;(3)为研究a与m的关系,利用描点法作a与1m的关系图线如下所示:从图线可得到的结论是在合外力一定的情况下,物体的加...
  • 如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实...
    答:故B正确;C、电火花计时器使用220V交流电源,故C正确;D、为使砝码和小桶的重力约等于拉力,要使其总质量可以远小于小车的质量,故D错误;故选BC;(2)体的加速度与质量成反比,故作a- 1 m 图线,如图所示; 故答案为:(1)BC;(2)如图所示.
  • 某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.如图1...
    答:(1)根据表格数据,通过描点,作出图线,如下图所示.(2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是成反比.(3)由于做匀变速直线的物体在相等的时间内位移总是相等.所以可借助于a=△xT2利用逐差法计算加速度大小.A方案不合理的理由是a方案必须要从初速度为零开始研究.故选...
  • 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...
    答:(1):根据a=Fm可知,F不变时应有:a=F?1m,所以纵轴应是加速度a,横轴应是小车质量m的倒数1m,画出的图象如图所示:(2):a-F图象不过原点,纵轴有截距,说明当小车质量倒数为零即小车的质量为无穷大时小车加速度不是0,说明实验中平衡摩擦力过分或斜面的倾角过大;(3):根据△x=at2 可知...