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如图所示为某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置,两个相同的小车并排放在光滑水...

如图所示为某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置,两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上,小车前端各系根轻质细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不同质量的砝码,如图甲。小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小。小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线,如图乙,控制两辆小车同时开始运动和结束运动。

   

由于两个小车的初速度都是零,运动时间又相同,因为,即,所以只要测出两小车位移x之比就等同于测出了它们的加速度a之比。

实验结果是:当两小车质量相同时,______________________;当拉力F相等时,______________________。实验中用砝码(包括砝码盘)所受的重力的大小作为小车所受拉力F的大小,这样做会引起实验误差,为了减小这个误差,G与小车所受重力Mg之间需要满足的关系是:________________

 

加速度与拉力成正比 加速度与质量成反比 【解析】 [1].实验过程中,当两小车的质量相同时,砝码(包括砝码盘)的重力越大,相同时间内小车的位移越大,则加速度越大。进行实验时会发现:当两小车质量相同时,加速度与所受拉力成正比; [2].若砝码(包括砝码盘)重力不变,即拉力不变时,质量越大的小车,相同时间内位移越小,即加速度越小,进行测量分析知:当拉力F相等时,加速度与质量成反比。 [3].如果砝码(包括砝码盘)的重力G远小于小车的重力Mg,G近似等于小车所受的拉力F,可减小实验误差。  
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考点分析:
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图甲为研究加速度和力的关系的实验装置.在实验操作中,将砝码盘和砝码所受的重力看成小车所受合外力.在保持小车总质量不变的情况下,改变所加砝码的数量,多次重复测量,得到加速度随力的变化规律如图乙所示.

(1)分析发现图线的水平轴上有明显的截距(OA不为零),这是因为_______________________

(2)在图乙的aF图线中,AB段基本是一条直线,由此得到,在小车总质量一定的条件下,加速度与小车受到的合外力的关系是____________________________________BC段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是__________________________.

 

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用如图所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。

1)实验时先不挂钩码,反复调整垫块的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是________

2)图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点ABCDE,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上,则此次实验中小车运动的加速度的测量值________。(结果保留两位有效数字)

 

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用如图所示的装置探究加速度a与力F的关系,带滑轮的长木板水平放置,弹簧测力计固定在墙上。

1)实验时,一定要进行的操作是________(填选项前的字母)。

A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,根据纸带的数据求出加速度a,同时记录弹簧测力计的示数F

B.改变小车的质量,打出几条纸带

C.用天平测出砂和砂桶的总质量

D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

2)若要把小车所受拉力视为小车所受的合力,在进行上述实验操作之前,首先应该完成的实验步骤是________

3)若某次实验,求得小车的加速度为a,则此时砂和砂桶的加速度为________

4)若弹簧测力计的读数为F,则F________(填“大于”“等于”或“小于”)mgm为砂和砂桶的总质量)。

 

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用斜面、小车、砝码等器材做探究加速度与力、质量关系的实验.如图所示为实验中的一条打点纸带,相邻计数点间的时间间隔为,且间距已量出。

1)根据给出的信息,写出加速度的几种表达式______________

2)实验中要对砝码质量和小车质量进行选取,以下最合理的一组是________

A.

B.

C.

D.

 

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(多选)如图是某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是(  )

A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

 

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