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    实验操作及注意事项 [例3]现要验证“当质量一定时.物体运动的加速度与它所受的合外力成正比 这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面.小车.计时器.米尺. (1)填入适当的公式或文字.完善以下实验步骤: ①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2.记下所用的时间t. ②用米尺测量A1与A2之间的距离x.则小车的加速度a＝ . ③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg.则小车所受的合外力 F＝ . ④改变 .重复上述测量. ⑤以h为横坐标.1/t2为纵坐标.根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线.则可验证“当质量一定时.物体运动的加速度与它所受的合外力成正比 这一规律. (2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中.某同学设计的方案是: ①调节斜面倾角.使小车在斜面上匀速下滑.测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0. ②进行(1)中的各项测量. ③计算与作图时用(h-h0)代替h. 对此方案有以下几种评论意见: A.方案正确可行 B.方案的理论依据正确.但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动 C.方案的理论依据有问题.小车所受摩擦力与斜面倾角有关 其中合理的意见是 . [解析](1)②由x＝at2得a＝ ③小车在斜面上受重力和支持力作用.其合力为F＝mgsin θ＝mg ④改变小车所受外力来研究加速度与力的关系.改变受力又是通过改变斜面倾角即斜面高度h来实现的. (2)此方案不可行.如果在①测量中.使小车在斜面上匀速下滑.则满足mgsin θ＝μmgcos θ.即μ＝tan θ.此后无论如何改变小车的质量.小车都不可能加速下滑.即无法验证加速度与合外力的关系.故选C. [思维提升]在研究加速度与力的关系时.其中力是指物体所受的合外力.因此找到物体所受的合外力是实验研究的关键.然后实验还需测出物体的加速度.而测加速度的方法有多种.如本实验中的利用打点计时器和纸带测量的方法. [拓展2]如图所示.质量为M的滑块A放在气垫导轨B上.C为位移传感器.它能将滑块A到传感器C的距离数据即时传送到计算机上.经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(x-t)图象和速率-时间(v-t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上.斜面的长度为l.高度为h.(取重力加速度g＝9.8 m/s2.结果保留一位有效数字) (1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度.A的v-t图象如图所示.从图线可得滑块A下滑时的加速度a＝ 6 m/s2.摩擦力对滑块A运动的影响 不明显.可忽略 .(填“明显.不可忽略 或“不明显.可忽略 ) (2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变 斜面倾角即改变斜面高度h .可验证质量一定时.加速度与力成正比的关系,实验时通过改变 滑块的质量 .可验证力一定时.加速度与质量成反比的关系. (3)将气垫导轨换成滑板.滑块A换成滑块A′.给滑块A′一沿滑板向上的初速度.A′的x-t图象如图所示.图象不对称是由于 滑动摩擦力 造成的.通过图象可求得滑板的倾角θ＝ arcsin 0.6 .滑块与滑板间的动摩擦因数μ＝ 0.3 . [解析](1)由图可知滑块下滑的加速度a＝6.0 m/s2.由于滑块放在气垫导轨上.因此摩擦力对滑块A运动的影响不明显.可忽略. (2)由牛顿第二定律得mgsin θ＝ma.即mgh/L＝ma可通过改变斜面的高度h.验证加速度与力成正比的关系,可通过改变滑块质量.验证加速度与质量成反比的关系. (3)图象不对称是由于滑动摩擦力.由图可知物体上滑和下滑过程分别有 x＝ (gsin θ+μgcos θ) x＝ (gsin θ-μgcos θ) 代入数据解之得θ≈arcsin 0.6.μ≈0.3 第 6 课时 单元综合提升 知识网络构建 经典方法指导 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    某学生为了探究物体的加速度与力以及加速度与物体的质量之间的关系，他详细阅读了课本，做了一些理论上的准备，并罗列了下列在实验中应注意的事项，你认为其中哪些是正确的
    ACD
    ACD
    （填写对应的字母）
    A．应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
    B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码总质量m2；根据公式a=
    m1g
    m2
    求出小车的加速度
    C．处理实验数据时应采用描点法画图象，可以减小误差
    D．探究物体的加速度与质量的关系时，数据处理应作a-
    1
    m2
    图象，便于根据图线直观的作出判断
    该学生在具体操作过程中，在平衡摩擦力时，把长木板的一侧垫得过高，使得倾角偏大．在探究物体的加速度与力的关系之后，他所得到的a-F关系图线可能是如图所示中的哪一幅？
    C
    C
    ．（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）

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    某学生为了探究物体的加速度与力以及加速度与物体的质量之间的关系，他详细阅读了课本，做了一些理论上的准备，并罗列了下列在实验中应注意的事项，你认为其中哪些是正确的______（填写对应的字母）
    A．应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
    B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码总质量m2；根据公式a=
    m1g
    m2
    求出小车的加速度
    C．处理实验数据时应采用描点法画图象，可以减小误差
    D．探究物体的加速度与质量的关系时，数据处理应作a-
    1
    m2
    图象，便于根据图线直观的作出判断
    该学生在具体操作过程中，在平衡摩擦力时，把长木板的一侧垫得过高，使得倾角偏大．在探究物体的加速度与力的关系之后，他所得到的a-F关系图线可能是如图所示中的哪一幅？______．（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）

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    某学生为了探究物体的加速度与力以及加速度与物体的质量之间的关系，他详细阅读了课本，做了一些理论上的准备，并罗列了下列在实验中应注意的事项，你认为其中哪些是正确的    （填写对应的字母）
    A．应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
    B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码总质量m2；根据公式求出小车的加速度
    C．处理实验数据时应采用描点法画图象，可以减小误差
    D．探究物体的加速度与质量的关系时，数据处理应作图象，便于根据图线直观的作出判断
    该学生在具体操作过程中，在平衡摩擦力时，把长木板的一侧垫得过高，使得倾角偏大．在探究物体的加速度与力的关系之后，他所得到的a-F关系图线可能是如图所示中的哪一幅？    ．（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）

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    某学生为了探究物体的加速度与力以及加速度与物体的质量之间的关系，他详细阅读了课本，做了一些理论上的准备，并罗列了下列在实验中应注意的事项，你认为其中哪些是正确的________（填写对应的字母）
    A．应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
    B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码总质量m2；根据公式数学公式求出小车的加速度
    C．处理实验数据时应采用描点法画图象，可以减小误差
    D．探究物体的加速度与质量的关系时，数据处理应作数学公式图象，便于根据图线直观的作出判断
    该学生在具体操作过程中，在平衡摩擦力时，把长木板的一侧垫得过高，使得倾角偏大．在探究物体的加速度与力的关系之后，他所得到的a-F关系图线可能是如图所示中的哪一幅？________．（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）

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