小明在實(shí)驗(yàn)室采用如圖1所示裝置探究“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),設(shè)小車及車中的砝碼的總質(zhì)量為M,砂及砂桶的總質(zhì)量為m.

(1)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí),小明將砂及砂桶的重力視為繩子對小車的拉力大小,他這樣認(rèn)為的條件是______;
(2)小明做該實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下,以下做法正確的是______
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將砂及砂桶用細(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=
mg
M
求出
(3)若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,由于操作不當(dāng),得到的a-F關(guān)系圖象如圖2所示.其原因是______.
(1)該實(shí)驗(yàn)的研究對象是小車,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.為消除摩擦力對實(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m:mg-F=ma,對M:F=Ma,解得:F=
mMg
m+M
=
mg
1+
m
M

當(dāng)M>>m時(shí),即當(dāng)砝碼和盤的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力,繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力.
(2)A、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.
B、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.
C、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.
D、小車運(yùn)動(dòng)的加速度是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量,如果用天平測出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.
故選:B.
(3)圖2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.
故答案為:(1)m<<M;(2)B;(3)小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于盤及盤中砝碼的質(zhì)量.
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:填空題

物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變是指______改變,物體慣性的大小由______決定.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學(xué)為探究“加速度與物體受力的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置:把一端帶滑輪的木板平放在水平桌面上,將力傳感器固定在小車上,用來測量繩對小車的拉力;小車的加速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測出,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的低壓交流電源的頻率為50Hz.

(1)對于實(shí)驗(yàn)的操作要求,下列說法正確的是______.
A.本次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持小車和傳感器總質(zhì)量不變.
B.為消除小車與木板之間摩擦力的影響,應(yīng)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛沙桶的情況下使小車能夠靜止在木板上.
C.本實(shí)驗(yàn)必須滿足細(xì)沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量.
(2)如圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為SAB=4.12cm、SAC=8.67cm、SAD=13.65cm、SAE=19.04cm、SAF=24.85cm、SAG=31.09cm.則小車的加速度a=______m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

放在光滑水平面上的兩個(gè)小車前端各系一根細(xì)線,線的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤,盤中可放砝碼.小盤和砝碼所受重力,近似等于使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的合力,增減小盤中砝碼,可以改變小車受到的合外力.后端各系一根細(xì)線,用一個(gè)黑板擦把兩根細(xì)線同時(shí)按在桌上,使小車靜止.抬起黑板擦兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),按下黑板擦兩車同時(shí)停下,用刻度尺量出兩小車通過的位移.用此辦法驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是(  )
A.若兩車質(zhì)量相同,并測得兩車的位移與所掛砝碼和小盤的質(zhì)量之和成正比,則說明加速度與外力成正比
B.若兩車質(zhì)量相同,必須算出加速度的具體值與所掛砝碼和小盤的質(zhì)量之和的關(guān)系,才能驗(yàn)證加速度與外力成正比
C.若兩車所掛小盤和砝碼質(zhì)量相同,測得兩車的位移與小車的質(zhì)量,則可探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系
D.若兩車所掛小盤和砝碼質(zhì)量相同,測得兩車的位移與小車的質(zhì)量,則可探究加速度與力的關(guān)系

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某同學(xué)用如圖1所示裝置探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.

(1)探究加速度與力、質(zhì)量這三者之間的關(guān)系,我們所采用的實(shí)驗(yàn)方法是______
(2)調(diào)節(jié)滑輪位置,使拉小車的細(xì)線與長木板平行,當(dāng)滿足______時(shí),我們可把砝碼與盤的重力當(dāng)作小車受到的細(xì)線的拉力.
(3)保持小車質(zhì)量不變,改變砝碼的質(zhì)量,多次實(shí)驗(yàn),通過分析紙帶,我們可得到小車的加速度a和所受拉力F的關(guān)系.如圖2
所示為某同學(xué)所畫的加速度與力的關(guān)系,請你分析為何直線不通過原點(diǎn)?
______
(4)小車從靜止開始運(yùn)動(dòng),利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況,如圖3所示,其中O點(diǎn)為紙帶上記錄到的第一點(diǎn).A、B、C是該同學(xué)在紙帶上所取的一些點(diǎn),圖中所標(biāo)明的數(shù)據(jù)為A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源頻率f=50Hz(以下計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字),木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s2.小車在經(jīng)歷計(jì)數(shù)點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB=______m/s.
(5)如果猜想F一定時(shí),加速度a與質(zhì)量M成反比,對此猜想進(jìn)行驗(yàn)證,應(yīng)畫______圖象.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“用DIS實(shí)驗(yàn)研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,我們用了如圖1所示的裝置,請完成下列問題:
(1)下列說法中正確的是( 。
A.要控制小車和鉤碼的質(zhì)量都不變
B.要控制小車的質(zhì)量不變,改變鉤碼的質(zhì)量
C.要控制鉤碼的質(zhì)量不變,改變小車的質(zhì)量
D.小車和鉤碼的質(zhì)量都要改變
(2)實(shí)驗(yàn)中測得了下表所示的五組數(shù)據(jù),并已在坐標(biāo)平面上畫出部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn),在圖2中畫出第四組數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn),然后做出a-m的關(guān)系圖象;
組別12345
a(m?s-20.330.280.250.220.20
M(Kg)0.300.350.400.450.50
(3)為進(jìn)一步確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)畫a-______圖象;
(4)本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

由牛頓第二定律F=ma可知,無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度,可是當(dāng)用很小的力去推很重的桌子時(shí),卻推不動(dòng),這是因?yàn)椋ā 。?table style="margin-left:0px;width:650px;">A.牛頓第二定律不適用于靜止的物體B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛觀察不到C.推力小于桌子所受到的靜摩擦力,加速度為負(fù)值D.桌子所受的合力為零,加速度為零

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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”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖A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)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出.

①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和盤中砝碼的重力.
②一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變車中砝碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度.采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該做a與______的圖象.
③如圖B所示為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖象,說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是______.
④乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn),畫出了各自得到的a-F圖象如圖C所示,兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同,它是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

人站在電梯中隨電梯一起運(yùn)動(dòng)。下列過程中人處于超重狀態(tài)的是
A.電梯加速上升B.電梯加速下降
C.電梯勻速上升 D.電梯勻速下降

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同步練習(xí)冊答案