兩個(gè)相同的小車并排放在光滑水平桌面上,小車前端系上細(xì)線,線的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤,盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼(圖a).小車所受的水平拉力F的大小可以認(rèn)為等于砝碼(包括砝碼盤)所受的重力大。≤嚭蠖艘蚕涤屑(xì)線,用一只夾子夾住兩根細(xì)線(圖b),控制兩輛小車同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)和結(jié)束運(yùn)動(dòng).
由于兩個(gè)小車初速度都是零,運(yùn)功時(shí)間又相同,s=at2/2,即s∝a,只要測(cè)出兩小車位移s之比就等于它們的加速度a之比.
實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:當(dāng)小車質(zhì)量相同時(shí),
加速度與拉力成正比
加速度與拉力成正比

當(dāng)拉力F相等時(shí),
加速度與質(zhì)量成反比
加速度與質(zhì)量成反比

實(shí)驗(yàn)中用砝碼(包括砝碼盤)所受的重力G=mg的大小作為小車所受拉力F的大小,這樣做會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差.為了減小這個(gè)誤差,G與小車所受重力Mg之間需要滿足的關(guān)系是:
M>>m
M>>m
分析:本實(shí)驗(yàn)是控制變量法的實(shí)驗(yàn),不能讓小車和砝碼的質(zhì)量都不同,應(yīng)該保持一個(gè)量是相同的.
通過(guò)比較繩對(duì)小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m<<M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車?yán)Υ笮〉扔诒P和盤中砝碼的重力.
解答:解:本實(shí)驗(yàn)是控制變量法的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:當(dāng)小車質(zhì)量相同時(shí),加速度與拉力成正比.
當(dāng)拉力F相等時(shí),加速度與質(zhì)量成反比.
小車的加速度為a,拉力為F,設(shè)砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量m,小車質(zhì)量M
對(duì)砝碼盤和砝碼:mg-F=ma;
對(duì)小車:F=Ma;
聯(lián)立得:F=
Mmg
M+m

故只有在M>>m的情況下近似認(rèn)為拉力等于mg.
故答案為:加速度與拉力成正比,加速度與質(zhì)量成反比,M>>m
點(diǎn)評(píng):只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目,而實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān),故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(1)如圖所示,用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)作用在水平橡皮筋上,使之沿水平方向伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度,彈簧秤的讀數(shù)分別為F1和F2;改用一個(gè)彈簧秤拉橡皮筋,使橡皮筋仍沿水平方向伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度,彈簧秤的讀數(shù)為F.這一實(shí)驗(yàn)直接說(shuō)明:
A.彈簧秤的彈力大小跟形變大小成正比
B.橡皮筋的彈力大小跟形變大小成正比
C.F1和F2共同作用效果與F的作用效果是相同的
D.F1和F2對(duì)橡皮筋產(chǎn)生的效果可用F來(lái)替代
(2)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格中.

距離 d1 d2 d3
測(cè)量值/cm
①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間T=
0.10
0.10
s,小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度v2=
0.21
0.21
m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
②加速度a=
0.60
0.60
.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

(1)如圖所示,用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)作用在水平橡皮筋上,使之沿水平方向伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度,彈簧秤的讀數(shù)分別為F1和F2;改用一個(gè)彈簧秤拉橡皮筋,使橡皮筋仍沿水平方向伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度,彈簧秤的讀數(shù)為F.這一實(shí)驗(yàn)直接說(shuō)明:
A.彈簧秤的彈力大小跟形變大小成正比
B.橡皮筋的彈力大小跟形變大小成正比
C.F1和F2共同作用效果與F的作用效果是相同的
D.F1和F2對(duì)橡皮筋產(chǎn)生的效果可用F來(lái)替代
(2)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格中.

距離d1d2d3
測(cè)量值/cm
①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間T=______s,小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度v2=______m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
②加速度a=______.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(1)如圖所示,用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)作用在水平橡皮筋上,使之沿水平方向伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度,彈簧秤的讀數(shù)分別為F1和F2;改用一個(gè)彈簧秤拉橡皮筋,使橡皮筋仍沿水平方向伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度,彈簧秤的讀數(shù)為F.這一實(shí)驗(yàn)直接說(shuō)明:
A.彈簧秤的彈力大小跟形變大小成正比
B.橡皮筋的彈力大小跟形變大小成正比
C.F1和F2共同作用效果與F的作用效果是相同的
D.F1和F2對(duì)橡皮筋產(chǎn)生的效果可用F來(lái)替代
(2)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格中.

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距離 d1 d2 d3
測(cè)量值/cm
①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間T=______s,小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度v2=______m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
②加速度a=______.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年廣東省佛山市禪城區(qū)高三(上)第一次月考物理試卷(解析版) 題型:解答題

(1)如圖所示,用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)作用在水平橡皮筋上,使之沿水平方向伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度,彈簧秤的讀數(shù)分別為F1和F2;改用一個(gè)彈簧秤拉橡皮筋,使橡皮筋仍沿水平方向伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度,彈簧秤的讀數(shù)為F.這一實(shí)驗(yàn)直接說(shuō)明:
A.彈簧秤的彈力大小跟形變大小成正比
B.橡皮筋的彈力大小跟形變大小成正比
C.F1和F2共同作用效果與F的作用效果是相同的
D.F1和F2對(duì)橡皮筋產(chǎn)生的效果可用F來(lái)替代
(2)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格中.

距離d1d2d3
測(cè)量值/cm
①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間T=______s,小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度v2=______m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
②加速度a=______.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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