【題目】如圖所示,下關(guān)一中某物理興趣小組利用如下實(shí)驗(yàn)裝置探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。已知小車的質(zhì)量為M,每個鉤碼的質(zhì)量為m,打點(diǎn)計(jì)時器所接的交流電源的頻率為50 Hz,動滑輪質(zhì)量不計(jì),實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,其中與定滑輪及彈簧測 力計(jì)相連的細(xì)線豎直;

②調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動;

③掛上鉤碼,接通電源后,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求出小車的加速度,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù);

④改變鉤碼的數(shù)量,重復(fù)步驟③,求得小車在不同拉力作用下的加速度。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程,回答以下問題:

1)對于上述實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是__________(填選項(xiàng)前的字母)。

A.鉤碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

B.步驟②是平衡摩擦力的操作

C.與小車相連的細(xì)線與長木板一定要平行

D.不需要記錄所掛鉤碼的質(zhì)量

E.每次改變小車質(zhì)量時,應(yīng)重新平衡摩擦力

2)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示,圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,由該紙帶可求得小車在B點(diǎn)的瞬時速度是vB=_______m/s,小車的加速度a=________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

3)若交流電的實(shí)際頻率大于50 Hz,則上述(2)中加速度a計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比_________(選填偏大偏小、不變”)。

4)在研究小車質(zhì)量M、合力F對小車加速度a的影響時,應(yīng)采用____________的方法。

5)由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖像,與本實(shí)驗(yàn)相符合的是________;若已圖像的斜率為k,則小車的質(zhì)量表達(dá)式為__________。

A. B. C. D.

【答案】BCD 0.64 0.88 偏小 控制變量法 A

【解析】

(1)[1]A.由于不是鉤碼的重力為小車的拉力,所以不需要鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件。故A錯誤。

B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動,說明平衡了摩擦力。故B正確。

C.與小車相連的輕繩與長木板一定要平行。故C正確。

D.記錄彈簧秤示數(shù),不需要記錄記錄所掛鉤碼的質(zhì)量。故D正確。

E.小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動,根據(jù)平衡條件可知,改變小車質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力。故E錯誤。

(2)[2]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,所以相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T=0.1s。AC段的平均速度等于B點(diǎn)的瞬時速度,B點(diǎn)的瞬時速度為:

[3]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式x=aT2可以求出加速度的大。

(3)[4]若交流電的實(shí)際頻率大于50Hz,打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的時間間隔小于0.02s,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔小于0.1s,計(jì)算加速度時所用時間t偏大,加速度的測量值小于真實(shí)值,即計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比偏小。

(4)[5]為了研究加速度跟力和質(zhì)量的關(guān)系,要先控制一個量不變,這種方法稱為控制變量法;

(5)[6]由題意可知,小車的加速度a與彈簧測力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系應(yīng)該是成正比,即為過原點(diǎn)的一條傾斜直線。故A正確,BCD錯誤。

[7]滑塊受到的拉力T為彈簧秤示數(shù)的兩倍,即:T=2F,由牛頓第二定律可得:T=Ma,得

若已圖像的斜率為k,則:

練習(xí)冊系列答案
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A.撤去F后,系統(tǒng)動量守恒,機(jī)械能守恒

B.撤去F后,A離開豎直墻前,系統(tǒng)動量不守恒,機(jī)械能守恒

C.撤去F后,A離開豎直墻后,彈簧的彈性勢能最大值為E/4

D.撤去F后,A離開豎直墻后,彈簧的彈性勢能最大值為E/3

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A. 加速度的變化率為0的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動

B. 加速度的變化率越大則速度變化越快

C. 在如圖所示的a—t圖象中,表示的是物體的速度隨時間在均勻減小

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A.物塊P所受摩擦力先減小后增大

B.作用在O點(diǎn)拉力最小值為mg

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(1)物體在水平面上運(yùn)動的加速度大小a1

(2)物體運(yùn)動到B處的速度大小vB;

(3)物體在斜面上運(yùn)動的時間t。

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