(1)图甲为某同学做“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图,一端带有定滑轮的木板直接放在水平桌面上,细线与长木板平行.在研

(1)图甲为某同学做“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图,一端带有定滑轮的木板直接放在水平桌面上,细线与长木板平行.在研究小车(含砝码)质量不变,加速度和作用力的关系时,他先后五次改变砂和砂桶的总质量,测出相应的加速度a.在第一次测量时,砂和砂桶的总质量为m1,小车质量M=20m1,以后每次在砂桶里增加质量为△m的砂子,已知△m=
m1
2
.若把砂和砂桶的总重力作为小车所受合力F的大小,按这五组数据画出的a-F图象可能是下列图乙中的______.
(2)第(1)题图象中图线不过坐标原点的原因是______,若对此作了纠正,该实验还存在一个较大的系统误差,是由砂和砂桶的总重力不等于小车所受到的拉力引起的.设砂和砂桶的总重力为F,小车真正受到的拉力为F.若定义
|F-F|
F
×100%为拉力测量的百分误差,现要求百分误差不大于5%,则当小车的总质量为200g时,砂和砂桶的总质量最大不能超过______g.
micky_0108 1年前 已收到1个回答 举报

ycgjslmg 幼苗

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解题思路:(1)根据题目叙述可知,该同学没有平衡摩擦力,故所作出的图象当有拉力时,不会产生加速度,同时随着砂桶和砂子的质量增加,误差会越来越大;
(2)根据牛顿第二定律,求出F带入所给公式即可正确解答.

(1)根据实验原理可知:当砂和砂桶的总质量远小于小车总质量时,拉小车的力可认为等于砂和砂桶总重力,因此随着随着砂桶和砂子的质量增加,误差会越来越大,故第五组实验误差最大;根据题目可知该同学没有平衡摩擦力,因此当绳子上有拉力时,小车的加速度为零,故AB错误,因此随着随着砂桶和砂子的质量增加,不再满足砂和砂桶的总质量远小于小车总质量,会出现误差,小车的加速度会比理论值小,故C正确,ABD错误.
(2)根据牛顿第二定律有:
对M:F=Ma ①
对m:mg-F=ma ②
联立①②解得:F=[Mmg/M+m] ③
由题意可知:
|F测-F真|
F真×100%≤5% ④
联立③④将M=200g带入解得m≤10g.
(1)故选:C;
(2)故答案为:没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,10.

点评:
本题考点: 验证牛顿第二运动定律.

考点点评: 探究加速与力的关系实验时,要平衡摩擦力、应根据纸带求出小车的加速度,掌握实验的实验注意事项是正确解题的关键.明确用图想法处理数据时,要作直线,直线较为形象直观.
明确实验原理,了解具体实验操作,正确获取题目所给信息,应用物理基本规律求解.

1年前

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