问题 问答题

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中.

(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”.这种研究物理问题的科学方法是______

A.建立理想模型的方法  B.控制变量法C.等效替代法    D.类比法

(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中正确的是______

A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车质量时,要重新平衡摩擦力

C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源

D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量

(3)某次实验中得到一条纸带,如图2所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与 1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为______ m/s,小车的加速度为______m/s2

(4)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示:(小车质量保持不变)

F/N0.200.300.400.500.60
a/m•s-20.100.200.280.400.52
①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象.

②图线不过原点的原因可能是______.

③图中的力F理论上指______,而实验中却用______表示.(选填字母符号)

A.砂和砂桶的重力      B.绳对小车的拉力.

答案

(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,由于变量较多,因此采用了“控制变量法”进行研究,分别控制一个物理量不变,看另外两个物理量之间的关系,故ACD错误,B正确.

故选B.

(2):A、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,是小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故A错误;

B、每次改变小车的质量时,小车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错误;
C、实验时,应先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,故C错误;

D、当m<<M时,即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力,故D正确.

故选D.

(3)

v2=

x2+x3
2T
=
0.036+0.042
0.2
m/s=0.39m/s

a=

△x
T2
=
0.006
0.01
m/s2=0.6m/s2

(4)图象未过原点可能原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,导致有力但没有合力,则当然没有加速度产生;

本实验将F当作绳对小车的拉力,实际上是砂和砂桶的重力,所以只有当砂和砂桶的重力远小于小车的质量时,才能使砂和砂桶的重力接近绳子拉小车的力.

 故答案为:

(1)B  (2).  D    (3)0.39、0.6

(4)①如右上图所示;②没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够;③B、A.

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