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在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时,采用如图1所示的实验装置,让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动.其中小车质量用M表示,重物质量用m
表示,加速度用a表示.
(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度,这样做是为了消除______的影响,使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力.
(2)实验中由于绳对小车的拉力______(选填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力,会给实验带来系统误差.为减小此误差,实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取,以下四组数据中最合理的一组是______.(填写相应序号)
①M=200g,m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
②M=200g,m=30g、35g、40g、45g、50g、55g
③M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
④M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
(3)实验中某同学先保持重物质量m不变,改变小车质量M,测出了相应的加速度a.为便于得到a与M的关系,他采用图象法处理数据,你建议他做a与______的图象.
(4)甲、乙两同学用同一种方法做实验,即保持小车质量M不变,改变重物质量m,测出了相应的加速度a.正确操作后,他们根据各自测得的实验数据画出了如图2所示的a-F图象.他们得到图象不同,其原因是他们选取的______不同,但他们得到了相同的结论,此结论是:______.
(1)为了消除小车所受摩擦力对实验的影响,在该实验中需要将长木板的一端垫起适当的高度.
故答案为:木板对小车的摩擦力.
(2)重物与小车一起加速运动,因此重物对小车的拉力小于重物的重力,当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m<<M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力,因此第④组数据比较符合要求.
故答案为:小于,④.
(3)根据牛顿第二定律F=Ma,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a-M图象;但a=
F
M

故a与
1
M
成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作a-
1
M
图象.
故答案为:
1
M

(4)图象的斜率表示小车质量大小,因此斜率不同说明小车质量不同,图象为过原点的直线,说明当质量一定时,加速度与合外力成正比.
故答案为:小车质量,当质量一定时,加速度与合外力成正比.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

小明同学用如图所示的实验装置验证规律:物体质量一定,其加速度与所受合力成正比.
(1)在平衡摩擦力时,小明用垫木把长木板的右端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到的小车的加速度a与细线作用于小车的拉力F之间的关系可用下图中哪条图线表示?答:______.

(2)小明认为,在做以上实验时,“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力”是有条件的.他把实验装置设想成如图丙所示的模型:水平面上的小车,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的小桶相连.已知小车的质量为M,砂和桶的总质量为m,重力加速度为g.若不计摩擦阻力与空气的阻力,根据牛顿第二定律可以计算得出细线作用于小车的拉力F=______;由此可知,当满足______条件时,才可以认为细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图1,在“探究加速与力的关系”的实验中,
①下列操作正确的有______.(填选项代号)
A.在释放小车前,小车靠近打点计时器
B.打点计时器放在长木板的有滑轮的一端
C.先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器使用4节干电池做电源

②平衡摩擦力时,使______力与小车受到的摩擦力平衡;
③甲同学做探究加速度与力的关系的实验,在平衡摩擦力时把木板的一端垫的过高.所得到的α-F图象为图2中的______(填写代码).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系.
(1)下列做法正确的是______
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与轨道保持平行
B.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源
C.在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时,应把纸带与小车连接并将纸带穿过打点计时器的限位孔
D.在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时,应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴到木块上
(2)为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量______小车和小车上钩码的总质量(填远大于、远小于或近似于)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某同学用小桶和砝码牵引小车的方法,验证质量一定,加速度a与合外力F的关系时,根据实验数据作出了如图所示的a-F图象,产生图象不过原点的原因是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一同学在“研究小车的加速度与外力关系”的探究实验中,使用了光电门.他将光电门固定在气垫轨道上的某点B,用不同的力拉小车,但每次小车从同一位置A由静止释放,测出对应不同外力时小车上遮光板(宽度L很小)通过光电门的时间△t.然后经过数据分析,发现小车所受拉力F反比于△t2,于是他就得出物体的加速度正比于外力的结论.试简要说明该同学的推理过程.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某同学设计了一个研究小车加速度a与小车所受到的拉力F及质量m关系的实验,装置如图甲所示.(电源频率为50Hz)

(1)如图乙为某次试验的得到的纸带,实验数据(单位:cm)如表,且相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2.(保留两位有效数字)
实验次数1234
a(m/s20.3320.2500.1670.101
M(Kg)0.500.711.001.67
1/m(1/Kg)2.001.411.000.60
(2)保持托盘和重物的质量不变,改变小车的质量m,分别得到小车的加速度a与小车的质量m及对应的小车质量的倒数
1
m
,数据如表.请在坐标纸丙图中画出a-
1
m
图象,并依图得出两者间的关系式是______.
(3)若保持小车质量不变,改变沙和沙桶质量,一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化曲线如图丁所示,该图不通过原点,其主要原因是:______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P点下落到最低点c点的过程中(    )
A.在 Pa 段做自由落体运动,处于完全失重状态
B.ab 段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.bc 段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态
D.c点,人的速度为零,处于平衡状态

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N.他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)(  ).

A.①③B.②④C.①④D.②③

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