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利用实验探究“当合外力大小一定时,物体运动的加速度大小与其质量成反比”.给定的器...

manfen5.com 满分网利用实验探究“当合外力大小一定时,物体运动的加速度大小与其质量成反比”.给定的器材有:倾角可以调节的长斜面(如图所示).小车.计时器.米尺.天平(含砝码).钩码等.在实验过程中不考虑摩擦,重力加速度为g,请结合下列实验步骤回答相关问题.
(1)用天平测出小车的质量为manfen5.com 满分网
(2)让小车自斜面上一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,用计时器记下所用的时间为t
(3)用米尺测出A1与A2之间的距离s;则:小车的加速度大小为a=______
(4)用米尺测出A1相对于A2的竖直高度差ho;则:小车所受的合外力大小为F=______
(5)在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量m,同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A1相对于A2的竖直高度差h,测出小车从A1由静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t;问:质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定?答:______
(6)多次改变小车与钩码的总质量进行实验,测出各次对应的m.h.t的值,以manfen5.com 满分网为纵坐标,manfen5.com 满分网为横坐标建立坐标系,根据各组数据在坐标系中描点,如果这些点在一条过原点的直线上,则可间接说明.
根据匀变速直线运动规律求出小车的加速度. 对小车在斜面上受力分析,利用几何关系表示出小车受到的合外力. 根据实验的目的,表示出合力的表达式,根据表达式解决问题. 【解析】 (3)小车做初速度为零的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律有s=at2, 所以有:a= (4)小车在斜面上受到竖直向下的重力、垂直接触面的支持力,这两个力在垂直斜面方向的合力为零,所以沿斜面方向的力为mgsinα,而斜面高度为h, 根据几何关系有sinα=,所以有小车受到的合外力为F=. (5)根据F=,要使小车所受合外力大小一定,应该使mh为定值. (6)a=,说明a与成正比, 以为纵坐标,为横坐标建立坐标系,如果这些点在一条过原点的直线上,说明与成正比, 则可间接说明当合外力大小一定时,物体运动的加速度大小与其质量成反比. 故答案为: (3) (4) (5)mh为定值 (6)当合外力大小一定时,物体运动的加速度大小与其质量成反比.
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考点分析:
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A.0.8s
B.1.0s
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D.manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网s
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C.1:2:1
D.无法确定
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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