在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(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,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
M>>m
M>>m
時(shí),且平衡掉小車與木板之間的滑動(dòng)摩擦力,才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,以下做法中錯(cuò)誤的是:
ACD
ACD

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)器電源
D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式a=mg/M求出.
分析:解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng).
該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法研究,其中加速度、質(zhì)量、合力三者的測量很重要.
解答:解:(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.那么小車的合力怎么改變和測量呢?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.
故答案是:(1)M>>m;
(2)ACD.
點(diǎn)評:教科書本上的實(shí)驗(yàn),我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

在“探究加速度與物體所受合外力F及質(zhì)量M的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中
(1)下列說法正確的是
C
C

A.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.本實(shí)驗(yàn)中小車A的質(zhì)量M應(yīng)遠(yuǎn)大于鉤碼C的質(zhì)量m
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)作a-M圖象便于判斷(M為小車質(zhì)量)
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的a-F圖象,可能是圖中的圖線
.(選填“甲”、“乙”、“丙”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí),采用如圖1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,小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出:

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足:M
>>
>>
m(填“>>”或“<<”)時(shí),才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定,探究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系,以下做法正確的是:
B
B

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)器電源
D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式 a=mg/M求出.
(3)在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究小車的加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí),由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng),某位同學(xué)得到的a-F關(guān)系如圖2所示(a是小車的加速度.F是細(xì)線作用于小車的拉力).其原因是
平衡摩擦力時(shí)長木板的傾角過大.
平衡摩擦力時(shí)長木板的傾角過大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?江蘇模擬)在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí),采用如圖1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,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
M>>m
M>>m
時(shí),才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
②一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,以下做法錯(cuò)誤的是
ACD
ACD

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)器電源
D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式a=mg/M求出.
③在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí),由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng),二位同學(xué)得到的a-F關(guān)系分別如圖2C、D所示(a是小車的加速度,F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力).其原因分別是:
C圖:
傾角過大
傾角過大
        D圖:
傾角過小
傾角過小

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科目:高中物理 來源: 題型:

在“探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系”時(shí),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)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出.精英家教網(wǎng)
(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足
 
時(shí),才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,以下做法錯(cuò)誤的是
 

A.平衡摩擦力時(shí),不應(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.小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測出m以及小車的質(zhì)量M,直接用公式a=
mgM
求出.
(3)在保持小車及車中砝碼的質(zhì)量M一定,探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí),由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng),某同學(xué)得到的a-F關(guān)系如圖2所示(a是小車的加速度,F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力).其原因
 

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