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题目
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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中.
(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”.这种研究物理问题的科学方法是______

魔方格

A.建立理想模型的方法  B.控制变量法C.等效替代法    D.类比法
(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中正确的是______
A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车质量时,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.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(3)某次实验中得到一条纸带,如图2所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与 1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为______ m/s,小车的加速度为______m/s2
(4)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示:(小车质量保持不变)
答案
核心考点
试题【在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中.(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力】;主要考察你对力的合成与分解等知识点的理解。[详细]
举一反三
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F/N0.200.300.400.500.60
a/m•s-20.100.200.280.400.52

魔方格
(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,由于变量较多,因此采用了“控制变量法”进行研究,分别控制一个物理量不变,看另外两个物理量之间的关系,故ACD错误,B正确.
故选B.
(2):A、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,是小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故A错误;
B、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故B错误;
C、实验时,应先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,故C错误;
D、当m<<M时,即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力,故D正确.
故选D.
(3)
v2=
x2+x3
2T
=
0.036+0.042
0.2
m/s
=0.39m/s
a=
△x
T2
=
0.006
0.01
m/s2
=0.6m/s2
(4)图象未过原点可能原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,导致有力但没有合力,则当然没有加速度产生;
本实验将F当作绳对小车的拉力,实际上是砂和砂桶的重力,所以只有当砂和砂桶的重力远小于小车的质量时,才能使砂和砂桶的重力接近绳子拉小车的力.
 故答案为:
(1)B  (2).  D    (3)0.39、0.6
(4)①如右上图所示;②没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够;③B、A.
某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验.如图a为实验装置简图,A为小车;B为电火花计时器,接220V,50Hz的交流电源;C为钩码;D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中可以认为细绳对小车的拉力F等于钩码的总重量.

魔方格

(1)(图(b)为某次实验得到的纸带,该同学由纸带上的打点每两个点取一个计数点,得到A、B、C、D、E几个计数点,测量得相邻计数点间的长度如图中所示.则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)
(2)在“探究加速度与质量的关系”时,应保持钩码的重量不变,改变小车质量;在“探究加速度与力的关系”时,应保持小车的质量不变,改变钩码的重量.这样的研究方法称为______.
(3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变钩码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与拉力F的关系图线如图(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.答:______.
做“探究加速度与力的关系”的实验:小车搁置在水平放置的长木板上,纸带连接车尾并穿过打点计时器,用来测定小车的加速度a,小桶通过细线对小车施拉力F.在保持小车质量不变的情况下,改变对小车拉力F的大小,测得小车所受拉力F和加速度a的数据如下表:
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F/N0.210.300.400.490.60
a/(m/s20.100.210.290.410.49
在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M′表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出:

魔方格

(1)当M与m的大小关系满足______时,且平衡掉小车与木板之间的滑动摩擦力,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究加速度与质量的关系,以下做法中错误的是:______
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码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,再接通打点计时器电源
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式a=mg/M求出.
由牛顿第二定律可知:在质量一定的情况下,物体的加速度与物体受到的合外力成正比.我们在做“物体的加速度与作用力关系”的探究实验时,用得到的实验数据画出的图象如图所示.根据图象回答:

魔方格

(1)你认为造成图中直线不过坐标原点的原因是______.
(2)利用这个图象,______(填“能”或“不能”)得出实验时小车的总质量.
如选填“能”,则小车的总质量为______kg.
如选填“不能”,则简述原因:
下图为“探究加速度与力、质量的关系”实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,已知打点计时器打点时间间隔为0.02s,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,若以每5个时间间隔取一个计数点,则由纸带记录的数据可知,小车经过E点时的速度为______m/s,小车运动的加速度为______m/s2.(保留二位有效数字) 
魔方格