某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系.(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________________不变,用钩码所受的重力作为________________,用DI

◎ 题目

某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系.

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________________不变,用钩码所受的重力作为________________,用DIS测小车的加速度.通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像.在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.
(2)图线________(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的.
(3)随着钩码的数量增大到一定程度时图(b)中的图线明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________.
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(4)小车和位移传感器接收部分的总质量m=________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______(g取10 m/s2).

◎ 答案

(1)小车的总质量,小车所受拉力;(2)①;(3)C;(4)0.5,0.2

◎ 解析


试题分析:(1)该实验用控制变量法,通过控制研究对象(小车)的质量不变,得到其加速度随合外力变化的规律,其中还需使轨道尽量光滑、小车的质量大于钩码的质量,所以可以用钩码的重力作为小车的合外力;
(2)图线①对应的是当F=0时,小车已经有了加速度,故图线①是抬高右侧,平衡摩擦力过度得到的图线;
(3)当钩码重力太大时,钩码向下的加速度会明显增大,此时绳中张力会明显小于钩码重力,合外力测量值偏大,故选C;
(4)a-F图线的斜率为,可知小车质量为0.5kg,轨道水平时,F=1N时小车开始运动,说明滑动摩擦力约等于1N,即

◎ 知识点

    专家分析,试题“某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系.(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________________不变,用钩码所受的重力作为________________,用DI…”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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