(2014•许昌三模)如图所示是探究加速度α与力F、质量m关系的实验装置.该实验这样进行:两个相同的小车放在水平木板上,

(2014•许昌三模)如图所示是探究加速度α与力F、质量m关系的实验装置.该实验这样进行:两个相同的小车放在水平木板上,前端各系一条绳子,绳子的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放重物.两个小车后面各系一条细线,用黑板擦把两条细线同时按在木板上,使小车静止.现抬起黑板擦,两个小车同时开始运动,按下黑板擦,两个小车同时停下来.用刻度尺测量两个小车的位移.下列是关于该实验中有关问题的分析.

(1)用小盘和盘中重物所受的重力代替小车做均加速运动的力--即绳子拉力,其条件是盘子和重物的总质量______小车的质量.
(2)m保持不变,描绘α-F图象时,如果把两小车拉力之比
F1
F2
作为横轴,对应的两小车位移之比
x1
x2
作为纵轴,如果α与F成正比,则图象的特点是______;
(3)F保持不变,描绘α-[1/m]图象时,如果把两小车质量之比
m1
m2
作为横轴,对应的两个车位移之比
x1
x2
作为纵轴,如果α与[1/m]成正比,则图象的特点是______.
lanqiuyu 1年前 已收到1个回答 举报

九灵龙 春芽

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解题思路:实验时需要提前做的工作有两个:①平衡摩擦力,且每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力,因为f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了.②让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m,因为:际上绳子的拉力F=Ma=[mMg/M+m]mg,故应该是m<<M,而当m不再远远小于M时a=[mg/m+M]=[g1+
M /m
]随m的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g.

(1)设盘子和重物的质量为m,小车的质量为M,根据牛顿第二定律
对盘子和重物:mg-F=ma
对小车:F=Ma
解得:F=[mMg/M+m]
当m<<M时,绳子的拉力近似等于盘子和盘中重物的总重力.
(2)两小车做的是初速度为零的匀加速直线运动,由于时间相等,根据x=[1/2at2得两小车位移之比就是加速度之比,
如果a与F成正比,那么小车位移就与力F成正比,如果把两小车拉力之比
F2
F1]作为横轴,对应的两小车位移之比
x2
x1作为纵轴,则图象的特点是一条倾斜的直线.
(3)两小车位移之比就是加速度之比,如果a与[1/m]成正比,那么位移x与[1/m]成正比,所以两小车质量之比
m1
m2作为横轴,对应的两小车位移之比
x2
x1作为纵轴,则图象的特点是一条倾斜的直线.
故答案为:(1)远小于;(2)一条倾斜的直线;(3)一条倾斜的直线.

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: 会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m,且会根据原理分析实验误差.纸带的处理在高中实验中用到多次,需要牢固的掌握.

1年前

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