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(8分)某探究小组在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,采用如图所示的装置,通过控制装置让两小车同时开始运动,同时停止,测量两小车运动的位移,从而讨论加速度与力、

网友投稿  2022-10-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(8分)某探究小组在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,采用如图所示的装置,通过控制装置让两小车同时开始运动,同时停止,测量两小车运动的位移,从而讨论加速度与力、质量的关系.某次实验中,测得两小车总质量均为300g,现保持两小车质量不变,改变盘中砝码的质量,进行几次实验,得到的数据如下表,表中的m1、m2分别表示两盘与砝码的总质量,x1、x2分别表示两小车运动的位移.

(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使                   ;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”).
(2)由运动学知识可知,两小车加速度之比a1/a2与位移之比x1/x2之间的大小关系为_________   (选填“相等”、“不相等”、“没有关系”)
次数
小车1
小车2
比    值
结论
m1/g
x1/cm
m2/g
x2/cm
m1g/m2 g
x1/x2
在误差允许的范围内:
1
9.00
28.80
14.00
45.00
0.64
0.64
2
9.00
23.20
19.00
50.50
0.47
0.46
3
14.00
29.90
24.00
52.20
0.58
0.57
4
14.00
23.40
29.00
51.20
0.48
0.46
(3)用m1g和m2 g分别代表两小车所受拉力. 根据实验数据可知,当小车的质量不变时,小车的加速度与拉力的关系是:                            

◎ 答案

(1)细线与木板平行;远小于  (2)相等 (3)在误差允许的范围内,小车的加速度与拉力成正比

◎ 解析


试题分析:(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使细线与木板平行(或水平),如果细线不保持水平,那么小车的合力就不等于绳子的拉力,小车的合力就不能正确测量.
设小车的质量为M,砝码盘和砝码的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F=ma,对M:F=Ma,解得:F=
当mM时,即当砝码盘和砝码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码盘和砝码的总重力.
(2)本实验中,两小车从静止开始做匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等,所以两小车的位移之比等于加速度之比。
(3)因为两小车从静止开始做匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等.即位移与所受合外力成正比,所以拉力之比应该近似等于位移之比,故当小车的质量不变时,小车的加速度与拉力成正比。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(8分)某探究小组在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,采用如图所示的装置,通过控制装置让两小车同时开始运动,同时停止,测量两小车运动的位移,从而讨论加速度与力、…”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:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  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。



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