某探究小組在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),采用如圖所示的裝置,通過控制裝置讓兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),同時(shí)停止,測量兩小車運(yùn)動(dòng)的位移,從而討論加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.某次實(shí)驗(yàn)中,測得兩小車總質(zhì)量均為300g,現(xiàn)保持兩小車質(zhì)量不變,改變盤中砝碼的質(zhì)量,進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn),得到的數(shù)據(jù)如下表,表中的m1、m2分別表示兩盤與砝碼的總質(zhì)量,x1、x2分別表示兩小車運(yùn)動(dòng)的位移.
(1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使______;在實(shí)驗(yàn)時(shí),為減小系統(tǒng)誤差,應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量______小車的質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”).
(2)由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可知,兩小車加速度之比a1/a2與位移之比x1/x2之間的大小關(guān)系為______(選填“相等”、“不相等”、“沒有關(guān)系”)
(3)用m1g和m2g分別代表兩小車所受拉力.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,當(dāng)小車的質(zhì)量不變時(shí),小車的加速度與拉力的關(guān)系是:______.
次數(shù)小車1小車2比值結(jié)論
m1/gx1/cmm2/gx2/cmm1g/m2gx1/x2在誤差允許的范圍內(nèi):
19.0028.8014.0045.000.640.64
29.0023.2019.0050.500.470.46
314.0029.9024.0052.200.580.57
414.0023.4029.0051.200.480.46

(1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使細(xì)線與木板平行(或水平),如果細(xì)線不保持水平,那么小車的合力就不等于繩子的拉力,小車的合力就不能正確測量.
設(shè)小車的質(zhì)量為M,砝碼盤和砝碼的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律得:
對m:mg-F=ma,對M:F=Ma,解得:F=
mMg
M+m

當(dāng)M>>m時(shí),即當(dāng)砝碼盤和砝碼的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力,繩子的拉力近似等于砝碼盤和砝碼的總重力.
(2)本實(shí)驗(yàn)中,兩小車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且兩小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,所以兩小車的位移之比等于加速度之比.
(3)因?yàn)閮尚≤噺撵o止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且兩小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等.即位移與所受合外力成正比,所以拉力之比應(yīng)該近似等于位移之比,故當(dāng)小車的質(zhì)量不變時(shí),小車的加速度與拉力成正比.
故答案為:(1)細(xì)線與木板平行;遠(yuǎn)小于;(2)相等;(3)在誤差允許的范圍內(nèi),小車的加速度與拉力成正比.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

物體的質(zhì)量越大,慣性越______(填“大”或“小”),與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)______(填“無關(guān)”或“有關(guān)”).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn):
(1)甲同學(xué)在物體所受合外力不變時(shí),改變物體的質(zhì)量,得到數(shù)據(jù)如表所示?
實(shí)驗(yàn)次數(shù)物體質(zhì)量m(kg)物體的加速度a(m/s2物體質(zhì)量的倒數(shù)1/m(1/kg)
10.200.785.00
20.400.382.50
30.600.251.67
40.800.201.25
51.000.161.00
①根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在圖1所示的坐標(biāo)中描出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),并作出a-
1
m
圖象?
②由a-
1
m
圖象,你得出的結(jié)論為______?
③物體受到的合力大約為______?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)乙同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的情況下,通過多次改變對小車的拉力,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖象如圖2所示,則該圖象中圖線不過原點(diǎn)的原因是:______,小車的質(zhì)量為______kg.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,以下做法正確的是______
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.實(shí)驗(yàn)中為減少系統(tǒng)誤差,應(yīng)使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量
(2)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如下圖所示.計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離.該小車的加速度a=______m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)若測得小車質(zhì)量m一定時(shí),a與F的數(shù)據(jù)如下表所示:
a/(m?s-21.984.065.958.12
F/N1.002.003.004.00
①根據(jù)表中數(shù)據(jù),在表格中作出畫出a-F圖象
②根據(jù)圖象判定,當(dāng)m一定時(shí),a與F的關(guān)系:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶打上的點(diǎn)計(jì)算出.

(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先平衡摩擦力,方法:不掛托盤,使小車拖著紙帶,紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并且使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處于工作狀態(tài),逐漸調(diào)節(jié)木板的傾角,使打下的紙帶點(diǎn)間距相等,則說明小車做______,即平衡了摩擦力.
(2)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足______時(shí),才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力.
(3)某同學(xué)保持小車的質(zhì)量不變,改變盤中砝碼的質(zhì)量,根據(jù)所得數(shù)據(jù),在如圖2所示坐標(biāo)系中作出a-F圖象.圖線存在截距,其原因是______:由圖象可得出的結(jié)論是______.
(4)如圖3所示為某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm,則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是______m/s,加速度的大小是______m/s2(提示:用逐差法計(jì)算加速度,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖1,在“探究加速與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,
①下列操作正確的有______.(填選項(xiàng)代號(hào))
A.在釋放小車前,小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放在長木板的有滑輪的一端
C.先接通電源,后釋放小車
D.電火花計(jì)時(shí)器使用4節(jié)干電池做電源

②平衡摩擦力時(shí),使______力與小車受到的摩擦力平衡;
③甲同學(xué)做探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),在平衡摩擦力時(shí)把木板的一端墊的過高.所得到的α-F圖象為圖2中的______(填寫代碼).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“探測加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中
(1)下列說法正確的是______
A.該實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法
B.應(yīng)使沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車和鉤碼的總質(zhì)量
C.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)采用描點(diǎn)法圖象,可以減小誤差
D.圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)宜采用α-F圖象和α-l/M圖象
(2)小明同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置如圖1安裝好,準(zhǔn)備接通電源開始做實(shí)驗(yàn),但小紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)有兩處明顯錯(cuò)誤的地方,請幫助指出:(i)______,(ii)______.

(3)在實(shí)驗(yàn)裝置安裝正確的前提下,選擇交流8V輸出,在操作正確的情況下,打出的紙帶上(圖2)計(jì)時(shí)點(diǎn)出現(xiàn)了短劃線,出現(xiàn)短劃線可能的原因是______.
A.砂桶的總質(zhì)量太大 B.輸出電壓太高
C.小車的總質(zhì)量太大D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的震針到下面底板的距離太近.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學(xué)用小桶和砝碼牽引小車的方法,驗(yàn)證質(zhì)量一定,加速度a與合外力F的關(guān)系時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖所示的a-F圖象,產(chǎn)生圖象不過原點(diǎn)的原因是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是
A.舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)
B.宇航員在飛船中繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)
C.由于衛(wèi)星中的物體處于失重狀態(tài),所以衛(wèi)星中的物體沒有慣性
D.衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的過程中,衛(wèi)星內(nèi)所有物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)始終保持不變

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同步練習(xí)冊答案