在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí),采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.

(2)某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實(shí)驗(yàn),其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.

A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(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.用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,小車運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式a= 求出

(3)另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當(dāng),這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示,其原因分別是:

      圖1      圖2

圖1: ____________________________________________________;

圖2: _____________________________________________________.

 

(1);m<<M ;(2)B ;(3)不滿足m<<M ;沒有平衡摩擦力或平衡摩擦 力不足

【解析】

試題分析: (1)該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車,采用控制變量法研究.當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系.那么小車的合力怎么改變和測(cè)量呢?為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,可以把木板D的左端適當(dāng)墊高,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車的合力就是繩子的拉力.

根據(jù)牛頓第二定律得:對(duì)m:mg-F拉=ma,對(duì)M:F拉=Ma,解得:

(2)平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將繩從小車上拿去,輕輕推動(dòng)小車,是小車沿木板運(yùn)動(dòng),通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng).故A錯(cuò)誤;每次改變小車的質(zhì)量時(shí),小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力.故B正確;實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,由于小車運(yùn)動(dòng)較快,可能會(huì)使打出來的點(diǎn)很少,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理.故C錯(cuò)誤;小車運(yùn)動(dòng)的加速度是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量,如果用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式a=mg/M求出,這是在直接運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算的,而我們實(shí)驗(yàn)是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系.故D錯(cuò)誤.

(3)圖1中當(dāng)盤及盤中砝碼質(zhì)量較大時(shí),a-F圖象發(fā)生彎曲,這是由于沒有保證小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于盤及盤中砝碼質(zhì)量造成的.圖2中,從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn),當(dāng)F≠0時(shí),a=0.也就是說當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0,說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢.該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足這個(gè)步驟.即傾角過小。

考點(diǎn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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下列說法中,正確的是 。

A. 鈾235的半衰期約為7億年,8kg的鈾經(jīng)過21億年后有1kg衰變?yōu)槠渌?/span>

B. 根據(jù)波爾理論可知,氫原子輻射出一個(gè)光之后,氫原子的電勢(shì)能減小,核外電子的動(dòng)能增大

C.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),在光的顏色保持不變的情況下,入射光越強(qiáng),飽和光電流越大 

D. 原子核發(fā)生一次衰變,該原子外層失去一個(gè)電子

 

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如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy,在第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿y軸負(fù)方向;在第四象限的正方形abcd區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于xOy平面向外,正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng),且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從y軸上的P0,h點(diǎn),以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng),通過電場(chǎng)后從x軸上的a2h,0點(diǎn)進(jìn)入第四象限,又經(jīng)過磁場(chǎng)從y軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第三象限,且速度與y軸負(fù)方向成45°角,不計(jì)粒子所受的重力。求:

1判斷粒子帶電的電性,并求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。

2粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向;

3abcd區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值。

 

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共4分某同學(xué)在做利用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中,為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)l并測(cè)出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對(duì)應(yīng)的l與T的數(shù)據(jù),再以l為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線,并求得該直線的斜率k。則重力加速度g= 。用k表示

 

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下列說法中正確的是

A.一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)向較低能級(jí)躍遷,最多可放出八種頻率的光子

B.衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分

C.盧瑟福預(yù)言了中子的存在,查德威克通過原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子

D.粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子的可能能量狀態(tài)是不連續(xù)的

 

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如圖所示,傾角為30°的光滑桿上套有一個(gè)小球和兩根輕質(zhì)彈簧,兩彈簧的一端各與小球相連,另一端分別用銷釘M、N固定于桿上,小球處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)拔去銷釘M(撤去彈簧a)瞬間,小球的加速度大小為6m/s.若不拔去銷釘M,而拔去銷釘N(撤去彈簧b)瞬間,小球的加速度可能是(g取10m/s):(   

A.11m/s,沿桿向上   B.11m/s,沿桿向下

C.1m/s,沿桿向上   D.1m/s,沿桿向下

 

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兩顆行星AB各有一顆衛(wèi)星ab,衛(wèi)星軌道接近各自行星的表面,如果兩行星的質(zhì)量之比為MA/MB=P,兩行星半徑之比為RA/RB=q,則兩個(gè)衛(wèi)星的周期之比Ta/Tb為( )

A. B. C.p D.

 

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空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,其中P點(diǎn)處為正電荷,P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示,、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn),則( )

A.P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種

B.點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C.c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)

D.負(fù)電荷從到c,電勢(shì)能減少

 

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甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從同地向同一方向做直線運(yùn)動(dòng),它們的vt圖象如圖所示,則下列說法正確的是

A.乙一直比甲運(yùn)動(dòng)得快

B.在第2s末乙追上甲

C.前4s內(nèi)甲、乙的平均速度相等

D.乙追上甲時(shí)距出發(fā)點(diǎn)80 m遠(yuǎn)

 

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