【題目】探宄學(xué)習(xí)小組欲探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,圖中小車的質(zhì)量用M表示,鉤碼的質(zhì)量用m表示。要順利完成該實(shí)驗(yàn):

(1)為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力,應(yīng)采取的措施是_____ ; 要使細(xì)線的拉力約等于鉤碼的總重力,應(yīng)滿足的條件是________

(2)如圖是實(shí)驗(yàn)中得到的條紙帶,A 、BC、DE、F6個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s個(gè)點(diǎn),利用圖中給出的數(shù)據(jù)可求出小車的加速度a=___m/s2 (結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

3)某同學(xué)經(jīng)過(guò)測(cè)量,計(jì)算得到如下數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)?/span>a-F圖中做出小車加速度與所受的合外力的關(guān)系圖像______

組別

1

2

3

4

5

6

7

M/kg

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

F/N

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

a/m s 2

0.13

0.17

0.26

0.34

0.43

0.51

0.59

4)由圖像可看出,該實(shí)驗(yàn)存在較大的誤差,產(chǎn)生誤差的主要原因是________

【答案】 (1)平衡小車所受的摩擦力 鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(寫(xiě)m<<M也可以) (2) 0.50 (3)如答圖所示;

(4)沒(méi)有平衡摩擦力(寫(xiě)平衡摩擦力不足或平衡摩擦力角度過(guò)小也可)

【解析】1)為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力,所以必需有小車的重力沿軌道的分力等于軌道對(duì)小車的摩擦力,所以做實(shí)驗(yàn)時(shí)必需平衡摩擦力.

以砂桶作為研究對(duì)象有mg-FT=ma;以小車作為研究對(duì)象有FT=Ma

聯(lián)立以上兩式可得FT=M
要繩子的拉力等于砂桶的總的重力,即M=mg,
=1,則有M>>m
2)由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式x=aT2x5-x1=4aT2
解得:a==0.5m/s2
3)根據(jù)表格數(shù)據(jù),作出aF的坐標(biāo),進(jìn)行一一描點(diǎn),然后平滑連線,即如圖所示;


4)從圖象可以看出當(dāng)有了一定的拉力F時(shí),小車的加速度仍然是零,小車沒(méi)動(dòng)說(shuō)明小車的合力仍然是零,即小車還受到摩擦力的作用,說(shuō)明摩擦力還沒(méi)有平衡掉,或者是平衡摩擦力了但是平衡的還不夠,沒(méi)有完全平衡掉摩擦力,所以圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是實(shí)驗(yàn)前該同學(xué)未平衡(或未完全平衡)摩擦力

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】近幾年我國(guó)在航空航天工業(yè)上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,既實(shí)現(xiàn)了載人的航天飛行,又實(shí)現(xiàn)了航天員的出艙活動(dòng).如圖所示,在某次航天飛行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,飛船先沿橢圓軌道1飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米的P處點(diǎn)火加速,由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2.下列判斷正確的是( 。

A.飛船在橢圓軌道1上的機(jī)械能比圓軌道2上的機(jī)械能大
B.飛船在圓軌道2上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
C.飛船在此圓軌道2上運(yùn)動(dòng)的角速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度
D.飛船在橢圓軌道1上通過(guò)P的加速度小于沿圓軌道2運(yùn)動(dòng)的加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離,當(dāng)前車突然停止時(shí),后車司機(jī)可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相撞,通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s,當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí),安全距離為120m,設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的 ,若要求安全距離仍為120m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】假如一做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的軌道半徑r增為原來(lái)的2倍,則( 。
A.據(jù)v=rω可知,衛(wèi)星的線速度將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
B.據(jù)F= 可知,衛(wèi)星所受的向心力減為原來(lái)的
C.據(jù)F= 可知,地球提供的向心力減為原來(lái)的
D.由 =mω2r可知,衛(wèi)星的角速度將變?yōu)樵瓉?lái)的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出,最終回到拋出點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力大小恒定,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,該過(guò)程的v-t圖像如圖所示,g10m/s2下列說(shuō)法正確的是(

A. 小球所受重力和阻力大小之比為5:1

B. 小球上升過(guò)程與下落過(guò)程所用時(shí)間之比為2 :

C. 小球落回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為8m/s

D. 小球下落過(guò)程中,受到向上的空氣阻力,處于超重狀態(tài)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】傳送帶與平板緊靠在一起,且上表面在同一水平面內(nèi),兩者長(zhǎng)度分別為L1=2.5 m、L2=2 m,傳送帶始終保持以速度v順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng).現(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì) 點(diǎn))輕放到傳送帶的左端,然后平穩(wěn)地滑上平板.己知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,滑塊與平板、平板與支持面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1=0.3、2=0.1,滑塊、平板的質(zhì)量均為m=2kgg10m/s2.若要使滑塊不從平板上掉下,求v滿足的條件.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一位同學(xué)為探月宇航員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):在距月球表面高h(yuǎn)處以初速度vo水平拋出一個(gè)物體,然后測(cè)量該平拋物體的水平位移為x,通過(guò)查閱資料知道月球的半徑為R,引力常量為G,若物體只受月球引力的作用,求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的質(zhì)量;
(3)環(huán)繞月球表面運(yùn)行的宇宙飛船的線速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】受水平外力F作用的物體,在粗糙水平面上作直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖線如圖所示

A.在t2時(shí)刻,外力F為零

B.在0~t1秒內(nèi),外力F大小不斷減小

C.在t1~t2秒內(nèi),外力F大小可能不斷增大

D.在t1~t2秒內(nèi),外力F大小可能先減小后反向增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究aFm之間的定量關(guān)系

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),必須先平衡小車與木板之間的摩擦力.關(guān)于平衡摩擦力的操作方法,下列說(shuō)法正確的是_______

A.要保持砂桶和小車始終相連

B.逐漸墊高木板右側(cè),直到小車恰好開(kāi)始滑動(dòng)

C.逐漸墊高木板右側(cè),直到輕推小車能讓小車恰好勻速滑動(dòng)

D.每次改變小車內(nèi)砝碼的數(shù)量,都要重新平衡摩擦力

(2)如果該同學(xué)平衡好了摩擦力,保持小車的質(zhì)量M不變,多次改變砂桶與砂的總重力F(砂的質(zhì)量最終達(dá)到M),分別測(cè)小車加速度a,根據(jù)得到的數(shù)據(jù),在aF圖象中描點(diǎn)得到的圖像應(yīng)如圖乙中________,簡(jiǎn)述你的判斷依據(jù):____________________________

(3)該同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).在自制的雙層架子上固定帶有刻度標(biāo)記的木板,架子放在水平桌面上,兩輛相同小車質(zhì)量均為M(足夠大),兩個(gè)相同托盤(pán)質(zhì)量均為m0,每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為m.實(shí)驗(yàn)主要操作步驟如下:

①平衡車子與木板間的摩擦力;

②讓兩輛小車緊靠右邊的擋板,記下小車前端刻度尺讀數(shù)s0,在乙托盤(pán)中放入1個(gè)砝碼,在甲托盤(pán)中放入2個(gè)砝碼;

③同時(shí)釋放兩小車,當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后(未到滑輪處),用手機(jī)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行拍照,讀出照片中甲、乙小車前端刻度尺讀數(shù),分別為s1s2.

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)方案的原理,在本次實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證表達(dá)式___________(用題中所給物理量表示)成立,多次實(shí)驗(yàn)后即可驗(yàn)證物體質(zhì)量一定時(shí),加速度與所受合外力成正比

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