為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖所示實驗裝置.請思考探究思路并回答下列問題:
(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是
C
C

A.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動
C.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動
(2)某學(xué)生在平衡摩擦力時,把長木板的一端墊得過高,使得傾角偏大.他所得到的a-F關(guān)系是下列的哪根圖線?圖中a是小車的加速度,F(xiàn)是細線作用于小車的拉力.答:
C
C


(3)消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后,可用鉤碼總重力代替小車所受的拉力,此時鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為
m<<M
m<<M
;
(4)圖為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為
3.2
3.2
m/s2.(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)
分析:解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項.
該實驗采用的是控制變量法研究,其中加速度、質(zhì)量、合力三者的測量很重要.
紙帶法實驗中,若紙帶勻變速直線運動,測得紙帶上的點間距,利用勻變速直線運動的兩個推論,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度.
解答:解:(1)將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車的合力就是繩子的拉力.故選C.
(2)把長木板的一端墊得過高,使得傾角偏大,會導(dǎo)致重力沿斜面向下的分力偏大,摩擦力偏小,而且重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,這樣在沒有繩子的拉力作用下,小車就會產(chǎn)生加速度.故選C.
(3)根據(jù)牛頓第二定律得:
對m:mg-F=ma
對M:F=Ma
解得:F=
mMg
m+M
=
mg
1+
m
M

當(dāng)m<<M時,即當(dāng)鉤碼的總重力要遠小于小車的重力,繩子的拉力近似等于鉤碼的總重力.
(4)從圖中可以發(fā)現(xiàn):相鄰的計數(shù)點時間間隔為0.04s
利用勻變速直線運動的推論△x=at2
a=
△x
t2
=
0.51cm
(0.04)2s2
=3.2m/s2
故答案為:(1)C
(2)C
(3)m<<M
(4)3.2
點評:實驗問題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決.實驗中的第2題考查的是力學(xué)問題,把長木板的一端墊得過高,使得傾角偏大,會導(dǎo)致重力沿斜面向下的分力增大,摩擦力減小等現(xiàn)象,這些我們都要從學(xué)過的力學(xué)知識中解決.
紙帶的處理是運用勻變速直線運動的兩個推論去完成的.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗.其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時,光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m.
(1)若取M=0.4kg,改變m的值,進行多次實驗,以下m的取值不合適的一個是
D
D

A.m=5g  B.m=15g
C.m=40g  D.m=400g
(2)在此實驗中,需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度,求得的加速度的表達式為a=
(
D
△t2
)
2
-(
D
△t1
)
2
2x
(
D
△t2
)
2
-(
D
△t1
)
2
2x
.(用△t1,△t2,D,x表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗.其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時,光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題:
(1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判定調(diào)節(jié)是否到位?答:
取下牽引砝碼,M放在任意位置都不動
取下牽引砝碼,M放在任意位置都不動

(2)若取M=0.4kg,改變m的值,進行多次實驗,以下m的取值不合適的一個是
D
D

A.m1=5g     B.m2=15g     C.m3=40g       D.m4=400g
(3)在此實驗中,需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度,其中求得的加速度的表達式為:
(
D
t2
)
2
-(
D
t1
)
2
2x
(
D
t2
)
2
-(
D
t1
)
2
2x
(用△t1、△t2、D、x表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖甲所示的器材:A為小車,B為電火花計時器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量.請思考探究思路并回答下列問題:

(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦 力的影響應(yīng)采取什么做法?
(2)在“探究加度與質(zhì)量的關(guān)系”時,保持砝碼和小桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如表:
次數(shù) 1 2 3 4 5
小車加速度a/m?s-2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16
小車質(zhì)量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),用計算機繪制出a-m圖象如圖乙所示:通過對圖象(圖乙)的觀察,可猜想在拉車F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是:a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3等等,為了驗證猜想,請在圖丙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象.
(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖丁,該圖線不通過坐標(biāo)原點,試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因是
沒有平衡摩擦力
沒有平衡摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?連云港二模)為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖所示實驗裝置.請思考探究思路并回答下列問題


(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是
C
C
;
A.將不帶滑輪的木板一端墊高適當(dāng),使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動
C.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動
(2)在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中,得到一條打點的紙帶,如圖乙所示,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,則小車加速度的表達式為a=
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
;
(3)消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后,可用鉤碼總重力代替小車所受的拉力,此時鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為
m<<M
m<<M
;
(4)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時,保持鉤碼質(zhì)量不變,改變小車總質(zhì)量M,得到的實驗數(shù)據(jù)如下表:
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5
小車加速度a/ms-2 0.77 0.38 0.25 0.19 0.16
小車總質(zhì)量M/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
為了驗證猜想,請在坐標(biāo)紙中作出最能直觀反映a與M之間關(guān)系的圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:

為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,某實驗小組設(shè)計如圖1所示的實驗裝置:一個木塊放在水平長木板上,通過細線跨過定滑輪與重物相連,木塊與紙帶相連,在重物牽引下,木塊向左運動,重物落地后,木塊做勻減速運動,打出的紙帶如圖2所示,不計紙帶所受到的阻力.交流電頻率為50Hz,重力加速度g取10m/s2精英家教網(wǎng)
(1)木塊加速階段的加速度為
 
m/s2;
(2)木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=
 
;
(3)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)在實驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力,接著他應(yīng)當(dāng)
 
,將木板右端墊高,使木塊沿木板勻速下滑.

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同步練習(xí)冊答案