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实验：探究小车速度随时间变化的规律
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（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图1是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计
网友投稿 2022-07-30 00:00:00 互联网
◎ 题目
（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图1是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为
50H
Z
，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…．各计数点与0计数点之间的距离依次为
d
1
=3cm，d
2
=7.5cm，d
3
=13.5cm，则：
（1）物体做______的运动，理由是______；
（2）物体通过1计数点的速度υ
1
=______m/s；
（3）物体运动的加速度为a=______m/s
2
．
（2）某同学设计了一个探究加速度与物体所 受合外力F及质量M的关系实验．图2为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板．
①若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的
1
M
数据如表1所示．
表1
次数
1
2
3
4
5
小车加速度a/（m?s
-2
）
1.98
1.48
1.00
0.67
0.50
小车质量M/kg
0.25
0.33
0.50
0.75
1.00
质量倒数
1
M
/kg
-1
4.00
3.00
2.00
1.33
1.00
根据表1数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图3所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线．
从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是______．
②某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作 小车的合外力F，作出a-F图线如图4所示，试分析图线不过原点的原因是______，图线上部弯曲的原因是______．
③在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做______ 法．
◎ 答案
（1）①从纸带上测量的数据d
1
=3cm，d
2
=7.5cm，d
3
=13.5cm，可以得出：x
01
=x
12
=x
23
，即相邻的计数点的时间间隔位移之差相等，所以物体做匀加速直线运动．
②因为每5个连续点取1个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s．
利用匀变速直线运动的推论
v
1
=
x
02
t
02
=0.375m/sm/s．
③根据运动学公式△x=at
2
得：
a=
△x
t
2
=
x
12
-
x
01
t
2
=1.5 m/s
2
．
（2）①如图：
从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是成反比．
②从上图中发现直线没过原点，当F=0时，a≠0，也就是说当绳子上拉力为0时，小车的加速度不为0，说明小车的重力沿斜面分力大于摩擦力，所以原因是实验前平衡摩擦力时木板倾角太大．
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砂和砂桶的总重力．
从图象上可以看出：F从0开始增加，砂和砂桶的质量远小于车的质量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面
砂和砂桶的质量就没有远小于车的质量呢，那么绳子的拉力与砂和砂桶的总重力就相大呢．
所以原因是没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M．
③该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．
故答案为：（1）①匀加速直线，相邻的时间间隔位移之差相等
②0.375mm/s，③1.5m/s
2
（2）①a与M成反比．
②实验前平衡摩擦力时木板倾角太大，没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M．
③控制变量．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图1是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计…”主要考查了你对 【实验：探究小车速度随时间变化的规律】，【实验：探究加速度与力、质量的关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202207/223207.html
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