探究加速度與質(zhì)量與合外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)題

/【探究加速度與質(zhì)量與合外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)題】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中。（1）在研究物體的“加速度、作用力和質(zhì)量”三個物理量的關(guān)系時，我們用實(shí)驗(yàn)研究了小車“在質(zhì)量一定的情況下，加速度和作用力的關(guān)系"；又研究了“在作用力一定的情況下，加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系”。這種研究物理問題的科學(xué)方法是＿_(dá)___;

Ａ．建立理想模型的方法

Ｂ。控制變量法

C．等效替代法?D.類比法

（２）研究作用力一定時加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論時,下列說法中正確的是___＿_(dá)。?Ａ．平衡摩擦力時，應(yīng)將裝砂的小桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

Ｂ．每次改變小車質(zhì)量時，要重新平衡摩擦力

C.實(shí)驗(yàn)時,先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源

D。在小車中增減砝碼，應(yīng)使小車和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小桶的總質(zhì)量?（3)某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶,如圖所示,從比較清晰的點(diǎn)起，每5個計(jì)時點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、l、2、3、4……，量得0與1兩點(diǎn)間距離x1=3０mm，１與2兩點(diǎn)間距離x2＝3６mｍ，2與3兩點(diǎn)間距離x3=42mm，3與４兩點(diǎn)間的距離x4=48mm，則小車在打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時的瞬時速度為__＿_(dá)_m/s，小車的加速度為＿_(dá)＿＿_(dá)m/s2.(4)某同學(xué)測得小車的加速度ａ和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：（小車質(zhì)量保持不變）

①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上作出a-Ｆ圖象；

②圖線不過原點(diǎn)的原因可能是_______＿_(dá)________＿_(dá)_＿＿_(dá)_;?③圖中的力F理論上指__＿_(dá)_，而實(shí)驗(yàn)中卻用_____表示。（選填字母符號）

Ａ.砂和砂桶的重力

B。繩對小車的拉力答案：(1）Ｂ?(２）Ｄ

（3）０．39，0．6?（4）①如下圖所示?

②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

③B，Ａ“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。（1）本實(shí)驗(yàn)中使用的電火花計(jì)時器,使用_＿_(dá)＿＿_(dá)__（選填“直流"或“交流”)電源.已知電火花計(jì)時器打點(diǎn)的時間間隔為０。０２s，每五個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn),則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為___＿_(dá)__＿ｓ。

(2）下圖為某同學(xué)在平衡摩擦力后中打出的一條紙帶，為了求出小車的加速度,他量出相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。其中打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時小車的速度為____＿_(dá)____ｍ/ｓ，小車的加速度ａ=____＿_(dá)___m/s2.(３）為減小實(shí)驗(yàn)誤差,盤和砝碼的質(zhì)量應(yīng)比小車的質(zhì)量______＿_(dá)_＿＿（選填“小"或“大”)得多.?(4）改變砂和砂桶質(zhì)量，重新測出對應(yīng)的加速度，多次測量后得到小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表（小車質(zhì)量保持不變）。①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上作出a-F圖像；

②由圖像得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是___________＿_(dá)_＿＿_(dá)_。答案:（１）交流，0。1

?(2)0。２１5，０。5

(３)小

（４)①圖“略”

?

②小車的質(zhì)量不變時,小車的加速度與它所受的力成正比在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中：某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖ａ的實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，Ａ為小車,Ｂ為電火花計(jì)時器，C為砂桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于砂桶和砂的總重量。（1）圖b是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、４、5、６、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)完成表格中空白處。(２）由(1）中的數(shù)據(jù)在圖c中作出速度—時間圖象并由圖象求出小車的加速度a＝＿_(dá)＿＿_(dá)__＿_(dá)____m/s２（保留3位有效數(shù)字）。(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變砂和砂桶的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖d，則：?①圖中的直線不過原點(diǎn)的原因是_______＿＿_(dá)________＿_(dá)_____＿。?②圖中的力F理論上指_＿＿＿_(dá)_____＿＿_(dá)，而實(shí)驗(yàn)中卻用___＿_(dá)______＿_(dá)表示。（選填字母符號)?A．砂和砂桶的重力

B.繩對小車的拉力?③此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是___＿_(dá)＿_(dá)__＿_(dá)_＿＿_(dá)___＿_(dá)____＿_(dá).答案:(1）0．２64（２）0。493~０。497?

（３)①平衡摩擦力時木板的右端墊得過高

②Ｂ，Ａ?③隨著Ｆ的增大不再滿足沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量m〈〈M(1)如圖為某同學(xué)所安裝的“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"的實(shí)驗(yàn)裝置，在圖示狀態(tài)下開始做實(shí)驗(yàn)。該同學(xué)在裝置和操作中的主要錯誤有：＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)___________＿_(dá)____＿＿_(dá)_＿_(dá)_____＿_(dá)__＿_(dá)_______＿＿_(dá)_＿_(dá)____＿＿_(dá)______＿＿_(dá)＿_(dá)。（至少寫出兩處）

（2)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，為了使小車受到合外力等于砂和砂桶的總重力，通常采用如下兩個措施：?ａ．平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊,反復(fù)移動木塊的位置，直到小車在砂桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運(yùn)動;?b．調(diào)整砂的多少，使砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量M.

①以上哪一個措施中有錯誤？有何重大錯誤？答：__＿_(dá)____________________________＿＿_(dá)＿_(dá)_____＿_(dá)_____＿_(dá)__＿_(dá)_____＿_(dá)__＿_(dá)____＿＿

②在改正了上述錯誤之后,保持小車及砝碼的總質(zhì)量M不變,反復(fù)改變砂的質(zhì)量,并測得一系列數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車受到的合外力（砂桶及砂的總重量）與加速度的比值略大于小車及砝碼的總質(zhì)量Ｍ.經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑，打點(diǎn)計(jì)時器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力。那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么？答：＿_(dá)__＿＿_(dá)_＿_(dá)_＿＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)______＿_(dá)____＿_(dá)___＿_(dá)_________＿＿_(dá)___＿_(dá)__＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)_。答案：(1）主要錯誤有:①長木板右端未墊高以平衡摩擦力;②打點(diǎn)計(jì)時器用的是直流電源;③牽引小車的細(xì)線沒有與木板平行；④開始實(shí)驗(yàn)時，小車離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)

（２）①ａ中平衡摩擦力時，不應(yīng)用小桶拉動小車做勻速運(yùn)動,應(yīng)讓小車自身的重力沿斜面方向的分力來平衡摩擦力

②由于砂桶及砂向下加速，處于失重狀態(tài),拉小車的合外力Ｆ＜mg，而處理數(shù)據(jù)時又將F按等于mｇ處理，因此,M＝在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中:某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖a的實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為電火花計(jì)時器,Ｃ為鉤碼,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)Γ频扔阢^碼的總重量。?（1）圖ｂ是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：０、1、2、3、4、５、６、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)完成表格中空白處。（2)由（1）中的數(shù)據(jù)在圖c中作出速度－時間圖象并由圖象求出小車的加速度a=_＿_(dá)＿_(dá)____＿_(dá)_m／s2.(保留３位有效數(shù)字）

（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變,改變砝碼的個數(shù)，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖d,該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，則開始實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)采取的做法是［

]Ａ。將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動

B。將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運(yùn)動?C。將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動?D。將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動答案:(１）0.２64（2）0．500，（3）C在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,采用如圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置，把附有滑輪的長木板平放在水平的實(shí)驗(yàn)桌上。小車及車中砝碼的質(zhì)量用Ｍ表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車所受拉力用F表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時器打上的點(diǎn)計(jì)算出。(1）如圖ｂ為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a—F圖線，圖線不過原點(diǎn)的原因是_____＿_(dá)___＿＿_(dá)_____＿＿＿_(dá)__________，若使圖線過原點(diǎn)應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置采取的改進(jìn)方法是＿_(dá)_＿_(dá)__＿_(dá)_＿＿_(dá)____＿_(dá)_＿_(dá)_＿_(dá)___。?（2)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn),畫出了各自得到的ａ—Ｆ圖線如圖c所示，兩個同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時取值不同的物理量是_______＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)＿_(dá)_____＿_(dá)_________。?(3）在處理數(shù)據(jù)時，總是把托盤和砝碼的重力當(dāng)作小車所受合力。而實(shí)際上小車所受合力比托盤和砝碼的重力要___＿_(dá)___一些（選填“大”或“小”)。因此，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可信度更高一些，應(yīng)使托盤和砝碼的總質(zhì)量盡可能______＿_(dá)一些(選填“大"或“小”)。答案：（1）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，將木板右端墊起適當(dāng)高度?（2）小車及車上的砝碼的總質(zhì)量不同

（3）小,小在“研究牛頓運(yùn)動定律的實(shí)驗(yàn)”中，某同學(xué)選用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（１）在水平實(shí)驗(yàn)桌上放置一端有定滑輪的長木板,將不帶定滑輪的一端適當(dāng)墊起的目的是_＿_(dá)__＿_(dá)__________＿_(dá)___＿_(dá)_＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)________＿＿_(dá)__＿_(dá)_＿＿＿＿_(dá)＿＿_(dá)_＿＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)＿＿_(dá)__

。?（２）請指出這位同學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中的三處錯誤:?A．____________＿_(dá)______________＿_(dá)____＿_(dá)＿＿_(dá)__________＿＿_(dá)__________＿_(dá)________；?Ｂ._＿_(dá)_＿_(dá)_＿_(dá)__＿_(dá)＿_(dá)___＿＿_(dá)_＿_(dá)____＿_(dá)____＿＿_(dá)_____＿＿_(dá)__＿_(dá)______＿_(dá)_____________＿＿；

C.＿_(dá)＿＿_(dá)__＿＿_(dá)_＿_(dá)__________＿_(dá)_____＿＿_(dá)_____＿_(dá)__＿_(dá)____＿_(dá)_＿_(dá)____＿_(dá)＿＿＿_(dá)__＿＿_(dá)____。答案:(1）平衡摩擦力或重力沿木板向下的分力與摩擦力平衡。?（2）小車沒有緊靠打點(diǎn)計(jì)時器；拉小車的細(xì)線與木板不平行;滑輪沒有伸出桌邊沿，致使懸線碰桌邊沿;打點(diǎn)計(jì)時器工作電源接錯為直流電源。(答案不唯一）在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中.?(1）在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)儀器有：砂桶和砂子，小車和砝碼，帶滑輪的長木板,打點(diǎn)計(jì)時器和紙帶復(fù)寫紙片，除了以上儀器外，還需要的儀器有［

］

A。秒表

B．彈簧測力計(jì)

C．毫米刻度尺?

D。天平

E．低壓直流電源?

F．低壓交流電源（2）在實(shí)驗(yàn)中，以下做法正確的是[

]

A．平衡摩擦力時,應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上?

Ｂ．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力

C。實(shí)驗(yàn)時，先放開小車，后接通電源

D?！爸匚锏馁|(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足,對探究過程也不會產(chǎn)生影響（３）在這一實(shí)驗(yàn)中,有兩位同學(xué)通過測量，分別作出ａ一Ｆ圖象，如圖中的A、B線所示；試分析:?A線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是：____＿_(dá)＿

;

B線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是：______

。

Ｃ線發(fā)生彎曲的原因是:___＿_(dá)_____＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)___＿＿_(dá)_____＿_(dá)____＿_(dá)______。答案：（1）BCDF?（2）Ｂ?（3）Ａ線在Ｆ軸上有一定的截距,表明F達(dá)到一定的值后小車才開始有加速度，這是沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不夠引起的；B線在a軸上有一定的截距,表明F為0即不加F時小車已經(jīng)有了一定的加速度，這是平衡摩擦力時木板傾角θ太大,即平衡摩擦力過度引起的。C線是當(dāng)砂桶質(zhì)量m增大到較大時,不滿足小車質(zhì)量引起的。貝貝和晶晶在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的過程中分別采用了以下方案:兩人都在水平桌面上放上一端帶有定滑輪的長木板，在將相同質(zhì)量的滑塊放在木板上后，貝貝在滑塊上用繩子連接重物A;晶晶則直接在滑塊上施加豎直向下的拉力F。重物Ａ的重力和拉力Ｆ大小相同,如圖甲所示.不計(jì)滑塊與長木板間的摩擦，也不計(jì)繩的質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦，若ｍ1運(yùn)動的加速度為a1，m２運(yùn)動的加速度為a2，那么：(１）ａ１和a2的大小關(guān)系是_＿_(dá)＿_(dá)_____＿;?（2)在上面的探究過程中，若滑