为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图1所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:

为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图1所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:

(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是______;
A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为______;
(3)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图2所示).
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______.
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大.
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woaiwoai2005 幼苗

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解题思路:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.
该实验采用的是控制变量法研究,其中加速度、质量、合力三者的测量很重要.
纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的两个推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.控制实验所控制的变量,分析图象,根据图象特点得出实验结论;根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因.

(1)将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,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.故选:C.
(2)根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F=ma
对M:F=Ma
解得:F=[Mmg/m+M=
mg
1+
m
M]
当m<<M时,即当钩码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于钩码的总重力.
故答案为:(1)C;(2)m<<M;
(3)探究加速度与力的关系,应保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车所受的合力.
由图象OA段可知,a与F成正比,即:在小车质量一定时,加速度a与小车受到的合力F成正比;
随着钩码质量变大,小车受到的合力小于钩码的重力,实验误差较大,a-F图象偏离直线,故C正确.
故答案为:(1)C(2)m《M
(3)①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比②C

点评:
本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.

考点点评: 本题考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析,实验误差分析是本题的难点;应知道当砝码质量远小于小车质量时,可以认为小车受到的拉力等于钩码重力.

1年前

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