某同学在实验室用如图甲所示的装置来探究加速度与力、质量的关系和有关功和能的问题. (1)在“探究加

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-23
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示的装置.(1)本实验应用的实验方法是______.

(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,当控制质量不变时,研究加速度与力的关系;当合力一定时,研究加速度与质量的关系.(2)A、木板一端垫高,是防止小车的质量变化,摩擦阻力从而影响小车的合力;故A错误;B、当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小,故B错误,D正确;C、探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,可作出a-1m图象;(3)通过控制变量法可知,当力一定时,加速度与质量成反比,而质量变为其倒数时,则加速度与质量的倒数将成正比;而质量一定时,力与加速度成正比.故答案为:(1)控制变量法 (2)D (3)乙,甲,甲

(1)物体的加速度与力的大小、物体质量有关,探究加速度与力、质量的关系时,应采用控制变量法,故A正确.(2)A、在该实验中,我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力,故在平衡摩擦力时,细绳的另一端不能悬挂装砂的小桶,故A错误.B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以无论是否改变小车的质量,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,故B正确.C、实验时应先接通电源然后再放开小车,故C错误.D、应根据打点计时器在纸带上打出的点求出小车的加速度,故D错误;故选B.(3)在合外力保持不变时,物体的加速度与物体的质量成反比;故作出加速度与小车质量倒数的关系图象,如图所示;(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)C;(3)图象如图所示;(4)平衡摩擦力过度.

(1)砂桶质量远小于小车质量的条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力;
探究加速度与合力的关系时,应控制小车的质量不变,改变拉力大小,看加速度与力间有什么关系.
(2)相邻的计数点之间有四个点没有标出,计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s;小车做匀变速运动,小车的加速度:
a=
CD-AB
2 t 2
=
h D - h C -( h B -h A )
2 t 2
=
0.7340-0.6200-(0.5155-0.4205)
2×0. 1 2
≈0.95m/s 2
打B点时小车的速度为V B =
AC
2t
=
h C - h A
2t
=
0.6200-0.4205
2×0.1
≈1.0m/s;
(3)砂桶对小车所做的功,转化为小车的动能,功的大小等于小车动能的变化量,
拉力的功W=mg(h C -h D ),在从C到D的过程中,小车动能的变化为
1
2
Mv D 2 -
1
2
Mv C 2
实验需要验证的表达是:mg(h C -h D )=
1
2
Mv D 2 -
1
2
Mv C 2
故答案为:(1)砂桶质量远小于小车质量的;小车质量;
(2)0.95;1.0;(3)mg(h C -h D )=
1
2
Mv D 2 -
1
2
Mv C 2


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