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用如图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。实验时,小盘和砝码牵引小车,...

用如图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。实验时,小盘和砝码牵引小车,使小车做初速度为零的匀加速运动。这个实验中需要测量的物理量有三个:物体的加速度、物体所受的力、物体的质量,其中质量可以用天平测量。

(1)此实验中可以不测量加速度的具体值,原因是    

(2)通过改变      ,就可以改变小车所受到的合力。

(3)在探究加速度与质量关系时,分别以     为纵坐标、      为横坐标作图象,这样就能直观地看出其关系。

 

(1)a正比于s,故只须研究s之间的比例关系即可表明a之间的关系 (2)砝码的数量 (3)a 【解析】(1)在初速度为零的匀变速直线运动中有s=at2,若运动时间相等,则位移与加速度成正比。a正比于s,故只须研究s之间的比例关系即可表明a之间的关系。 (2)实验满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量,砝码盘和砝码的重力等于小车所受的合外力。所以通过改变盘内砝码质量,就可以改变小车所受到的合力。 (3)物体的加速度a与物体质量m的关系图线是曲线,不能确定它们的关系,而加速度a与质量倒数的关系图线是直线,从而可知加速度a与质量m成反比。所以在探究加速度与质量关系时,分别以a为纵坐标、为横坐标作图象,这样就能直观地看出其关系。  
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考点分析:
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某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。

(1)实验时,必须先平衡小车与木板之间的摩擦力。该同学是这样操作的:如图乙,将小车静止地放在水平长木板上,并连着已穿过打点计时器的纸带,调整木板右端的高度,接通电源,用手轻拨小车,让打点计时器在纸带上打出一系列     的点,说明小车在做     运动。

(2)如果该同学先如(1)中的操作,平衡了摩擦力,以砂和砂桶的重力为F,在小车质量M保持不变情况下,不断往桶里加砂,砂的质量最终达到,测小车加速度a,作a﹣F的图象,如图丙图线正确的是    

(3)设纸带上计数点的间距为s1和s2。如图丁为用米尺测量某一纸带上的s1、s2的情况,从图中可读出s1=3.10 cm,s2=      cm,已知打点计时器的频率为50 Hz,由此求得加速度的大小a=     m/s2

 

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某实验小组欲以如图1所示实验装置探究“加速度与物体受力和质量的关系”。图1中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2

(1)下列说法正确的是   

A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源

B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力

C.本实验中应满足m2远小于m1的条件

D.在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作a﹣m1图象

(2)实验中得到一条打点的纸带,如图2所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF=       ,小车加速度的计算式a=   

 

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某同学在探究加速度与力、质量的关系的实验中,采用如图所示装置进行实验。

若某同学多次测量做出a﹣F图象如图所示,发现该图线不通过原点,且图线的BC段明显偏离直线,分析可能的原因( )

A. 摩擦力平衡过度    B. 平衡摩擦力时倾角太小

C. 所用小车的质量太大    D. 所挂桶和沙的总质量太大

 

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为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与小车固连的滑Z.X.X.K]轮),钩码总质量用m表示。为便于测量合外力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合外力成正比的结论,下列说法正确的是()

A. 三组实验中只有甲需要平衡摩擦力

B. 三组实验都需要平衡摩擦力

C. 三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件

D. 三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件

 

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下列操作中正确的有()

A. 调节滑轮的高度,使拉小车的细线与长木板保持平行

B. 实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源

C. 增减小车上的砝码后不需要重新调节长木板的倾角

D. 小车撞击到滑轮后立即关闭电源

 

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