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在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中 (1)下列仪器需要用到的是______...

在做探究加速度与力、质量的关系实验中

(1)下列仪器需要用到的是___________(多选)

(2)下列说法正确的是____________(多选)

A、先释放纸带再接通电源

B、拉小车的细线应尽可能与长木板平行

C、纸带与小车相连端的点迹较疏

D、轻推小车,拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡

(3)如图所示是实验时打击的一条纸带,ABCD……为每隔4个点取计数点,据此纸带可知小车在D点速度大小为_________m/s(小数点后保留两位)

 

AD BD 0.21±0.01 【解析】 试题根据实验原理选择仪器;在处理数据时,一般根据匀变速直线运动的中间时刻速度推论求解某计数点的瞬时速度. (1)实验通过打点计时器求解物体的加速度,所以需要打点计时器,A正确;需要通过改变小车质量和悬挂物的重力,来研究加速度、质量、合力之间的关系,故还需测量质量,即需要天平,D正确;打点计时器为计时仪器,所以不需要秒表,本实验中小车受到的合力等于悬挂物的重力,故不需要弹簧测力计. (2)实验时应先接通电源,后释放纸带,充分利用纸带,打出更多的数据,A错误;为了使得细线对小车的拉力等于小车所受的合力,所以绳子要与木板平行,B正确;刚开始运动时速度较小,所以在等时间内打出的点迹较密,所以纸带与小车相连端的点迹较,C错误;轻推小车,拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡,D正确. (3)根据匀变速直线运动推论可知D点的瞬时速度等于CE过程中的平均速度,从图中可知AE=0.065m,AC=0.024m,所用时间,故.  
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考点分析:
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为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1Δt2都可以被测量并记录,滑行器同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,两光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m。回答下列问题:

1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?

答:_____________________

2)若取M0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是________

Am5 g Bm15 g Cm40 g Dm400 g

3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,写出该加速度的表达式:____________。(用Δt1Δt2Dx表示)

 

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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系。实验装置如图所示,将轨道分上下双层排列,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)。通过改变砝码盘中砝码的质量来改变拉力大小。通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,是因为位移与加速度的关系式为________________。已知两车质量均为200 g,实验数据如表所示:

实验

次数

小车

拉力

F/N

位移

x/m

拉力之比

位移之比

1

0.1

22.3

0.50

0.51

0.2

43.5

2

0.2

29.0

0.67

0.67

0.3

43.0

3

0.3

41.0

0.75

0.74

0.4

55.4

 

分析表中数据可得到结论:________________

该装置中刹车系统的作用是:________________

 

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某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律()”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门°,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘,实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量,挡光板的宽度d,光电门12中心间的距离x

1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车(包括力传感器和挡光板)的质量?________(填“需要”或“不需要”)

2)某次实验过程中,力传感器的读数为F,小车通过光电门12的挡光时间分别为(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则该实验要验证的表达式是____________________

 

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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:________________

 

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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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