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。
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。
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= 。
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
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
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