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(1)在探究小车的加速度a与小车质量M和小车受到的外力F的关系时,探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的a-F图象如图甲所示,下列说法正确的是
BD
BD

A.三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等
B.三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同
C.直线1所对应的小车的质量最大
D.直线3所对应的小车的质量最大
(2)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图乙所示,试分析图线不过原点的原因是
平衡摩擦力时木板倾角太大
平衡摩擦力时木板倾角太大
,图线上部弯曲的原因是
没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量
没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量
分析:(1)根据牛顿第二定律写出a与F的关系方程,结合图象特点,可正确求解;
(2)实验中变量比较多,因此采用“控制变量法”进行,在具体操作中要求正确平衡摩擦力,小车质量M运大于砂和砂筒的质量,否则将产生较大误差.
解答:解:(1)根据牛顿第二定律有:F=ma,故有a=
F
m
,所以在a-F图象中斜率表示
1
m
,故斜率大的质量小,三条图象斜率不同,故质量不同,图象3斜率最小,其质量最大,图象1斜率最大,质量最小,故AC错误,BD正确.故选BD.
(2)本实验中要验证:合外力、质量、加速度之间的关系,变量较多,因此采用“控制变量法”进行,由图乙可知,开始物体所受拉力为零时,却产生了加速度,故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大,随着外力F的增大,砂和砂筒的质量越来越大,最后出现了不满足远小于小车质量的情况,因此图线出现了偏折现象.
故答案为:(1)BD;(2)平衡摩擦力时木板倾角太大;没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量.
点评:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,尤其是理解平衡摩擦力和M>>m的操作和要求的含义.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

如图1所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置.将一辆小车放在长木板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况.

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如下表:
1 2 3 4 5 6 7 8
M/kg 1.00 1.00 1.00 1.00 1.25 1.50 2.00 2.50
F/N 0.25 0.50 0.75 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
a/(m?s-2 0.25 0.51 0.74 0.99 0.80 0.67 0.50 0.40
(1)实验中盘与砝码的总质量远小于小车质量时,细绳对小车的拉力可以近似认为等于
盘和砝码的总质量
盘和砝码的总质量

(2)在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变,研究另两个量间的关系,这种方法叫做
控制变量法
控制变量法

(3)通过表中1~4列数据可得到的结论是:
质量一定,加速度与力成正比
质量一定,加速度与力成正比
;通过表中4~8列数据可得到的结论是:
力一定,加速度与质量成反比
力一定,加速度与质量成反比

(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图2所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因:
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图1所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置.将一辆小车放在光滑的水平板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况.该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如表:
1 2 3 4 5 6 7 8
M/kg 0.50 0.50 0.50 0.50 1.25 1.50 2.00 2.50
F/N 0.25 0.50 0.75 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
a/(m?s-2 0.50 1.01 1.50 1.99 0.80 0.67 0.50 0.40
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(1)在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变,研究另两个量间的关系,这种方法叫做
 

(2)通过表中1-4列数据可得到的结论是:
 
;通过表中4-8列数据可得到的结论是:
 

(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后,依照数据正确画出a-F图象如图2示,(小车质量保持不变)图线不过原点的原因可是
 

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。将一辆小车放在光滑的水平板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况。

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如下表:

1

2

3

4

5

6

7

8

M/kg

M0

M0

M0

M0

1.25

1.50

2.00

2.50

F/N

0.25

0.50

0.75

1.00

F0

F0

F0

F0

a/(m•s-2)

0.25

0.51

0.74

0.99

0.80

0.67

0.50

0.40

 

1.某同学通过计算得到绳中的拉力表达式为,分析表达式可知,要使绳中的拉力(即拉小车的力),要满足的条件是_____________。

2.在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变,研究另两个量间的关系,这种实验方法叫做__________;

3.通过表中1—4列数据在给定的坐标系中画出a-F图像,由图像可得到的结论是:_____________________________________________;

通过表中4—8列数据可得到的结论是:_______________________________________________。

 

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科目:高中物理 来源:2011年山东省文登市高一上学期期末模块测试物理卷 题型:实验题

如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。将一辆小车放在光滑的水平板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况。

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如下表:


1
2
3
4
5
6
7
8
M/kg
M0
M0
M0
M0
1.25
1.50
2.00
2.50
F/N
0.25
0.50
0.75
1.00
F0
F0
F0
F0
a/(m?s-2)
0.25
0.51
0.74
0.99
0.80
0.67
0.50
0.40
 
【小题1】某同学通过计算得到绳中的拉力表达式为,分析表达式可知,要使绳中的拉力(即拉小车的力),要满足的条件是_____________。

【小题2】在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变,研究另两个量间的关系,这种实验方法叫做__________;
【小题3】通过表中1—4列数据在给定的坐标系中画出a-F图像,由图像可得到的结论是:_____________________________________________;
通过表中4—8列数据可得到的结论是:_______________________________________________。

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(福建卷带解析) 题型:实验题

(1)(6分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):

①下列说法哪一项是正确的         。(填选项前字母)
A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量
C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取OABC计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为    m/s(保留三位有效数字)。
(2)(12分)硅光电池在无光照射时不产生电能,可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表V1量程选用3V,内阻为6.0 kΩ;电压表V2量程选用15V,内阻约为30 kΩ;R0为保护电阻;直流电源电动势约为12V,内阻不计。
①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路。

②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1U2
(i)某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1=   V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为   mA(保留两位小数)。
(ii)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(图中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,标出了与表中前5组UxIx数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点,并绘出Ix-Ux图线。

(iii)由Ix-Ux图线知,硅光电池无光照下加反向电压时,IxUx     (填“线性”或“非线性”)关系。

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