高一物理寒假作业 第十九天 实验 探究加速度与物体质量、受力的关系

第十九天 实验：探究加速度与物体质量、受力的关系1在探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验中，以下说法正确的是()A平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂B实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量C实验中如果用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比D平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力 2在 “探究加速度与质量、力的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过定滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使小车同时开始运动，然后同时停止(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)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为_ 3某同学设计了如图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数.滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m，托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10 m/s2.(1)为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的_与_，计算a的运动学公式是_；(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：amg 他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算.若要求a是m的一次函数，必须使上 式中的_保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于_3 与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两光电计时器没有画出)小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d ( 已知l d )，光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2，则窄片K通过光电门1的速度表达式v1_.(2)用米尺测量两光电门间距为l，则小车的加速度表达式a_.(3)该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是_(4)实验中，有位同学通过测量，把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F，作出aF图线，如图丙中的实线所示试分析：图线不通过坐标原点O的原因是_；曲线上部弯曲的原因是_5为了探究加速度与力的关系，使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：(1) 实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判 定调节是否到位？答：_.(2)若取M0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是_ Am15 g Bm215 g Cm340 g Dm4400 g (3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为_ (用t1、t2、D、x表示)a/(m·s2)6某同学在做加速度和力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：F/N0.200.300.400.50F/N0.60a/(m·s2)0.110.190.290.400.51 (1)根据表中的数据在右图所示的坐标中作出aF图象； (2)图象的斜率的物理意义是_； (3)图象(或延长线)与F轴的截距的物理意义是_； (4)小车和砝码的总质量为_ kg.7如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a，则从打下的纸带中计算得出多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出aF图象，图象是一条过原点的直线 aF图象斜率的物理意义是_ 你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？ 答：_.(填“合理”或“不合理”) 本次实验中，是否应该满足Mm这样的条件？ 答：_(填“是”或“否”)； 理由是_(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以_为横轴 第十九天 实验：探究加速度与物体质量、受力的关系1BD2(1)小车与滑轮之间的细线水平(或与轨道平行)远小于 (2)两车从静止开始做匀加速直线运动，且两车的运动时间相等，据sat2知，s与a成正比3位移时间a(2)mm滑块4(1) (2) (3)不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电门的读数相等为止 (4)平衡摩擦力时木板倾角太大没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量5(1)取下牵引砝码，M放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间t都相等 (2)D（3) 6(1)见图 (2)小车和砝码的总质量的倒数 (3)小车受到的阻力为0.1 N (4)17(1)合理否因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg (2) - 5 -