某同学在“研究小车的加速度与质量关系“的探究实验中,使用的装置如图所示.他将光电门固定在光滑水平轨

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-22
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置.在实验过程中: (1)打点计时

(1)交流 靠近打点计时器(2)0.25 0.6 试题分析:(1)高中所学的两种打点计时器都是用的交流电源,为了得到更多的数据,小车应靠近打点计时器(2)D点的速度等于CE过程中的平均速度,故 ,根据逐差法可得

(1)A、实验首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力,故A正确;B、平衡摩擦力的方法就是,小车与纸带相连,小车前面不挂小桶,把小车放在斜面上给小车一个初速度,看小车能否做匀速直线运动;故B错误;C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以只要倾角不变,无论外界条件如何改变,例如改变小车的质量或者改变拉力,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,故每次改变拉小车拉力后,不需要重新平衡摩擦力,故C错误;D、实验中,要保证塑料桶和所添加砝码的总质量远小于小车的质量,这样才能使得塑料桶和所添加砝码的总重力近似等于细绳对小车的拉力,所以实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力,故D正确;E、每次小车不需要从同一位置开始运动,故E错误;F、实验中应先接通电源,后放开小车,故F错误;本题选不需要和不正确的,故选:BCEF.(2)根据a=F合m知,加速度与质量成反比,与合力成正比,所以描述加速度与质量关系的图线是b,加速度与力的关系图线是a.根据牛顿第二定律知,加速度与质量的倒数正比,可知图线a可以描述加速度与质量的倒数关系.故答案为:(1)BCEF;(2)b;a;a.

(1)由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度,故
v=
d
△t
=
1.2×0.01m
4.0×1 0 -2 s
=0.30m/s

(2)根据速度位移关系公式v 2 =2as,有
a=
v 2
2s
=
d 2
2s (△t) 2

(3)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.
根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F =ma
对M:F =Ma
解得:F =
mMg
m+M

当M>>m时,即当重物重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于重物的总重力;
(4)根据速度位移关系公式v 2 =2as,v 2 ∝a;
根据公式 v=
△d
t
,v∝
1
t

经过数据分析得出(△t) 2 与小车的质量M成正比,即(△t) 2 ∝M;
故a∝
1
M

故答案为:(1)0.30; (2)
d 2
2s (△t) 2
;(3)m<<M;(4)外力不变时,物体运动的加速度与质量成反比.


  • 某同学在“研究小车的加速度与质量关系“的探究实验中,使用的装置如图...
    答:(3)m<<M;(4)外力不变时,物体运动的加速度与质量成反比.
  • ...保持小车总质不变测得小车的加速度a和拉力F的数据如下
    答:小车的加速度a=0.4N,根据小车的受力分析得:ma=F-f,所以:m=F?fa=0.5?0.10.4kg=1.0kg.故答案为:(1)a-F图象如图所示;(2)小车及车中砝码总质量的倒数;(3)小车所受的阻力;(4)1.0kg.
  • ...该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持__
    答:(1)该实验是运用控制变量法研究的,该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持细线对车的拉力F不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持小车的质量M不变.(2)①图中当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时,小车的加速度不为0,说明小车的摩擦力小于重力的分力,所...
  • (1)某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验,如图所示是他正要...
    答:可得 ;由逐差法可得小车的加速度为 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;其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚;数据处理时注意单位的换算和有效数字的保留。
  • (1)在研究加速度与小车质量的关系的实验中,在图1实验装置中存在一处明显...
    答:①从图中可以看出,木板是水平的,这种情况下往往会因为摩擦力太大导致实验误差大;所以明显的错误是没有平衡摩擦力.②探究加速度与小车的质量的关系,应控制小车受到的拉力保持不变,应保持钩码的质量不变,用钩码所受的重力作为小车所受的合力.改变小车的质量,探究加速度随小车的质量变化的关系.③...
  • 某同学在探究“加速度与力、质量的关系”实验中探究加速度与力的关系...
    答:(1)根据测量的数据,运用描点法作a-F图象:(2)小车所受拉力力为某个值时,加速度仍然为零,即合外力为0,说明此时外力与摩擦力平衡,所以图线在F轴截距的物理意义是车在运动过程中受的滑动摩擦力f(3)能使作出的a-F图线过坐标原点,即需要平衡摩擦力,所以适当增大长木板的倾角,使得重力...
  • 在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中:(1)某同学在接通电源进行...
    答:x1?x24T2=0.0404?0.0163?0.01634×0.12m/s2=0.195m/s2(3)该实验采用控制变量法,所以要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持拉力不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应保持 小车的质量不变.(4)图中当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时,小车的加速度不为0...
  • 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图1所示的装置...
    答:小车的加速度:a=△xT2=0.0020.022=5.0m/s2.(2)该实验是运用控制变量法研究的,该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持细线对车的拉力F不变,故选A;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持小车的质量不变,故选B.(3)①图中当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没...
  • 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,(1)某同学用如图所1示装置...
    答:验证牛顿第二定律的实验中,要保证m<<M,才能保证绳子的拉力约等于m的重力,即砂与桶的总质量远小于小车的质量.(3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:a=x24?x02(2T)2=(0.02912?0.0094)?(0.0094)(2×0.02×4)2m/s2=0.40m/s2.故答案为:(1)...
  • ...某组同学采用了控制变量的方法来研究小车质量不变的情
    答:,1,在《探究加速度与力、质量的关系》实验中:(1)某组同学用如图甲所示装置,采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系.下列措施中需要的、正确的是___A.首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力 B.平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中...