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某同学在探究“加速度和力、质量的关系”的实验中,测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示
F(N)0.400.600.801.001.20
a(m/s20.100.200.300.400.50
(1)根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象;
(2)图象的斜率的物理意义是______;
(3)图象(或延长线)与F轴的截距的物理意义是______;
(4)小车和砝码的总质量为______.
(1)选取适当的标度,作出a-F图象如图所示.描点连线时连线性关系图象:

(2)由牛顿第二定律:F=Ma得:当小车质量M一定时,a与F应成正比,即:a=
1
M
F,图象应该是一条倾斜的直线,且斜率k=
1
M
,即为:小车的总质量的倒数
(3)图象与F轴的截距表示加速度恰好为零时拉力的大小,加速度恰好为零时,受力平衡,拉力就等于小车受到的阻力,即:截距是小车受到的阻力,所以小车受到的阻力为0.2N.
(4)由图可知图线斜率k=
△a
△F
,找合适的两组数据代入(找在图象上的两个点)k=
1.2-0.4
0.5-0.1
=2,由k=
1
M
可得:M=2kg,即小车总质量为:2kg.
故答案为:(1)见上图;(2)小车的总质量的倒数;(3)小车受到的阻力为0.2N;(4)2kg.
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

一组同学利用如图甲的装置研究“质量一定时,加速度与力的关系”.

(1)实验中,如果满足小车(含车上砝码)质量远大于沙桶(含沙)质量,可认为小车受到拉力F等于沙桶及其中沙的总重力,通过分析纸带得到小车运动的加速度a的大小.正确使用电磁打点计时器,打出的某一条纸带如图乙,A、B、C、D、E、F是6个计数点,相邻计数点间还有四个点未标出.利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=______m/s2
(2)该组同学利用图甲装置,测得多组小车所受拉力F和加速度a的数据,如下表:
F/N0.210.300.400.490.60
a/(ms-20.100.210.290.410.49
a.根据测得的数据,在丙图中作出a-F图象;
b.由图象可知,小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为______N.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地归纳出加速度a与质量M的关系,应该作a与______的图象.如图是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ,则小车运动的加速度a=______m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于物理学的研究方法,以下说法错误的是(  )
A.在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时,应用了控制变量法
B.在利用速度时间图象推导匀变速直线运动位移公式时应用的是微元法
C.在定义电场强度时应用了比值法,因而电场强度与电场力和试探电荷的电荷量无关
D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,建立质点概念是应用等效替代法

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

小明同学为了探究物体的加速度a与质量m、受到的外力F之间的关系,设计了这样的实验思路:先保持m不变,寻找a与F的关系,再保持F不变,寻找a与m的关系,请问他这样做采用了哪种科学方法?(  )
A.理想模型法B.控制变量法C.等效法D.对称法

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

用如图所示的装置可做以下几个相关的实验:探究小车速度随时间变化的规律、探究加速度与力、质量的关系、探究恒力做功与动能改变的关系.
(1)其操作过程中下列说法正确的是:______
A、探究小车速度随时间变化的规律,可以不要调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力
B、探究加速度与力、质量的关系,需要使牵引小车的细线与长木板保持平行
C、探究恒力做功与动能改变的关系,平衡摩擦力时必须将托盘和砝码通过细线挂在小车上
D、探究加速度与力、质量的关系,增减托盘中砝码时,需要重新调节木板倾斜度
(2)做“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验,得如图所示的纸带.纸带上0为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).

O-BO-CO-DO-EO-F
W/J0.04320.05720.07340.0915______
△Ek/J0.04300.05700.07340.0907______

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(一)我校同学们在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,同学们通过改变l而测出对应的弹力F,作出F-l变化的图线如图乙所示,则弹簧的劲度系数为k=______N/m,弹簧的原长l0=______m.
(二)某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象.
(1)图象不过坐标原点的原因是______;
(2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量______(填“是”或“否”);
(3)由图象求出小车和传感器的总质量为______kg.通过实验得到如图所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.则小车的加速度a=______m/s2(保留3位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某学习小组采用如图所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系.在水平桌面上放有长木板,用轻绳将固定有拉力传感器的小车通过一个定滑轮与一个小桶相连,木板上A、B两处各安装一个速度传感器,分别先后记录小车通过A、B两处时的速度,用数字计时器记录小车在通过A、B两处时的时间间隔.
(1)在实验中下列哪些措施有助于减小实验误差______
A.将木板右端适当垫高,平衡摩擦力
B.调整滑轮高度,使拉小车的细绳平行木板
C.使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量
D.适当增大两个速度传感器的间距
(2)下表是按正确操作测得的数据,其中M为小车(包括拉力传感器)的质量,VA-VB是两个速度传感器记录的速率差值,△t是数字计时器记录的小车在通过A、B两处时的时间间隔,F是拉力传感器记录的拉力值.
次数M(kg)VA-VB(m/s)△t(s)F(N)a(m/s2
10.5000.260.200.641.3
20.5000.450.250.92a2
30.6000.600.400.921.5
表格中a2=______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

几位同学为了探究电梯运动时的加速度大小,他们将体重计放在电梯中.电梯起动前,一位同学站在体重计上,如图1所示.然后电梯由1层直接升到10层,之后又从10层直接回到1层.图2至图5是电梯运动过程中按运动顺序在不同位置体重计的示数.根据记录,进行推断分析,其中正确的是(       )
A.根据图1、图2可知,图2位置时电梯向上加速运动
B.根据图1、图3可知,图3位置时人处于超重状态
C.根据图1、图4可知,图4位置时电梯向下减速运动
D.根据图1、图5可知,图5位置时人处于失重状态

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