利用如图1装置做“验证牛顿第二定律”的实验时:

利用如图1装置做“验证牛顿第二定律”的实验时:

(1)在保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度与所受合外力的关系时,由于平衡摩擦力时操作不当,二位同学得到的a-F关系分别如图2的C、D所示(a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力).其原因分别是:
C图:______
D图:______
(2)在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时,由于没有始终满足M»m (m为砂桶及砂桶中砂的质量)的条件,结果得到的图象应是如图3中的图______
(3)在研究小车的加速度a和拉力F的关系时,最终绘制出的a-F图象如图4所示由此得出的结论为:______.
dai168 1年前 已收到1个回答 举报

fengjun3977733 幼苗

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解题思路:1、由C图象可以看出:图线不通过坐标原点,当加速度为某一值时,F为零,知平衡摩擦力过度.
由D图象可以看出:图线不通过坐标原点,当拉力为某一值时,a为零,知没有平衡摩擦力或倾角过小.
2、在验证加速度与质量的关系时,在重物质量m远小于小车质量M时,可近似认为小车受到的拉力等于重物重力,当不能满足这个条件时,将会出现误差,图象将偏离直线.
3、根据图象即可得出规律.

(1)C图:当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力过度;
D图:从上图中发现直线没过原点,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.该组同学实验操作中平衡摩擦力不足.即倾角过小,平衡摩擦力不足
(2)在研究加速度跟小车质量M的关系时,保持m不变,改变小车质量M,在小车质量M远大于砂桶及砂桶中砂质量m时,
即当满足M≫m时,可以认为小车受到的拉力(合力)F=mg,此时加速度a与小车质量M成反比,与[1/M]成正比,以[1/M]横轴,a为纵轴,则a-[1/M]图象应是过原点的直线,当小车质量M不远大于重物质量m时,小车受到的拉力明显小于重物重力,a-[1/M]图象向下弯曲.
故选:B.
(3)根据图象结合数学知识可知:在小车质量一定时,小车的加速度与小车受到的拉力成正比.
故答案为:(1)倾角过大,平衡摩擦力过度;倾角过小,平衡摩擦力不足
(2)B(3)在小车质量一定时,小车的加速度与小车受到的拉力成正比

点评:
本题考点: 验证牛顿第二运动定律.

考点点评: 1、该题考查了力学问题,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,会导致重力沿斜面向下的分力增大,摩擦力减小等现象,这些我们都要从学过的力学知识中解决.
2、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,实验时要注意小车质量应远大于重物质量.
3、要培养学生作图能力,以及根据图象得出结论的能力.

1年前

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