1、第三章实验三探究加速度与物体质量、物体受力的关系1在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中,以下做法正确的是()A平衡摩擦力时,应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上B每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源D求小车运动的加速度时,可用天平测出小盘和砝码的质量(M和m)以及小车质量M,直接用公式ag求出答案:B2在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中,按实验要求装置好器材后,应按一定步骤进行实验,下述操作步骤的安排顺序不尽合理,请将合理的顺序以字母代号填写在下面的横线上:_.A保持小盘和砝码的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,
2、重复几次B保持小车质量不变,改变小盘和砝码的质量,测出加速度,重复几次C用天平测出小车和小盘的质量D平衡摩擦力,使小车近似做匀速直线运动E挂上小盘,放进砝码,接通打点计时器的电源,放开小车,在纸带上打下一系列的点F根据测量的数据,分别画出aF和a的图线答案:DCEABF或DCEBAF3为了探究加速度与力的关系,使用如图实39所示的气垫导轨装置进行实验其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:图实3
3、9(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?答:_(2)若取M0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是_Am15 g Bm215 gCm340 g Dm4400 g(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为:_(用t1、t2、D、x表示)解析:(1)如果气垫导轨水平,则不挂砝码时,M应能在任意位置静止不动,或推动M后能使M匀速运动(2)应满足Mm,故m4400 g 不合适(3)由v1,v2,vv2ax可得:a.答案:(1)取下牵引砝码,M放在任意位置都不动;或取下牵引砝码
4、,轻推滑行器M,数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间t都相等(2)D(3)a4如图实310所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置图实310(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持_不变,用钩码所受的重力作为_,用DIS测小车的加速度 (2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图实311所示)分析此图线的OA段可得出的实验结论是 _.(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 ()A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大解析:(1)在
5、研究加速度与力的关系时必须保持小车质量不变,才能找出二者的关系(2)OA段在实验的允许范围内,图线是一条直线,因此可得出a与F成正比的关系由实验的原理a可知AB段明显偏离直线是由于没有满足M车m钩造成的答案:(1)小车的总质量(或:小车的质量)小车所受外力(或:外力、合外力)(2)在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比C5如图实312所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.图实312 (1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一
6、些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出aF图象,图象是一条过原点的直线aF图象斜率的物理意义是_你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?答:_.(填“合理”或“不合理”)本次实验中,是否应该满足Mm这样的条件?答:_(填“是”或“否”);理由是_(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以_倒数为横轴解析:(1)将车内的沙子转移到桶中,就保证了Mm不变,即系统的总质量不变,研究对象是整个系统,a,可见aF图象斜率的物理意义是,系统的合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg,不必满足Mm这样的条件(2)向小车内添加或去掉部分沙子,是改变系统的总质量Mm,而系统的合外力仍等于所悬挂沙桶的重力mg,保证了合外力不变答案:(1)合理否因为实验的研究对象是整个系统,系统受到的合外力就等于mg(2)Mm