探究加速度与质量与合外力的关系实验题.docx
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探究加速度与质量与合外力的关系实验题
【探究加速度与质量与合外力的关系实验题】
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中。
(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”。
这种研究物理问题的科学方法是_____;
A.建立理想模型的方法
B.控制变量法
C.等效替代法
D.类比法
(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中正确的是_____。
A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车质量时,要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(3)某次实验中得到一条纸带,如图所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4……,量得0与1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为_____m/s,小车的加速度为_____m/s2。
(4)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:
(小车质量保持不变)
①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象;
②图线不过原点的原因可能是________________________;
③图中的力F理论上指_____,而实验中却用_____表示。
(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力
B.绳对小车的拉力
答案:
(1)B
(2)D
(3)0.39,0.6
(4)①如下图所示
②没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
③B,A
“探究加速度与力的关系”的实验装置如图。
(1)本实验中使用的电火花计时器,使用________(选填“直流”或“交流”)电源。
已知电火花计时器打点的时间间隔为0.02s,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为________s。
(2)下图为某同学在平衡摩擦力后中打出的一条纸带,为了求出小车的加速度,他量出相邻两计数点间的距离。
其中打计数点2时小车的速度为__________m/s,小车的加速度a=_________m/s2。
(3)为减小实验误差,盘和砝码的质量应比小车的质量___________(选填“小”或“大”)得多。
(4)改变砂和砂桶质量,重新测出对应的加速度,多次测量后得到小车的加速度a和拉力F的数据如表(小车质量保持不变)。
①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图像;
②由图像得到的实验结论是__________________。
答案:
(1)交流,0.1
(2)0.215,0.5
(3)小
(4)①图“略”
②小车的质量不变时,小车的加速度与它所受的力成正比
在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中:
某同学设计了如图a的实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂桶和砂的总重量。
(1)图b是实验中获取的一条纸带的一部分:
0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。
根据图中数据完成表格中空白处。
(2)由
(1)中的数据在图c中作出速度-时间图象并由图象求出小车的加速度a=_____________m/s2(保留3位有效数字)。
(3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变砂和砂桶的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图d,则:
①图中的直线不过原点的原因是__________________________。
②图中的力F理论上指_____________,而实验中却用_____________表示。
(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力
B.绳对小车的拉力
③此图中直线发生弯曲的原因是__________________________。
答案:
(1)0.264
(2)0.493~0.497
(3)①平衡摩擦力时木板的右端垫得过高
②B,A
③随着F的增大不再满足沙桶质量远小于小车质量m< (1)如图为某同学所安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装 置,在图示状态下开始做实验。 该同学在装置和操作中的主要错误有: ________________________________________________________________________。 (至少写出两处) (2)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,为了使小车受到合外力等于砂和砂桶的总重力,通常采用如下两个措施: a.平衡摩擦力: 将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块,反复移动木块的位置,直到小车在砂桶的拉动下带动纸带与 小车一起做匀速直线运动; b.调整砂的多少,使砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M。 ①以上哪一个措施中有错误? 有何重大错误? 答: ________________________________________________________________________ ②在改正了上述错误之后,保持小车及砝码的总质量M不变,反复改变砂的质量,并测得一系列数据,结果发现小车受到的合外力(砂桶及 砂的总重量)与加速度的比值略大于小车及砝码的总质量M。 经检查发现滑轮非常光滑,打点计时器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力。 那么出现这种情况的主要原因是 什么? 答: _________________________________________________________________。 答案: (1)主要错误有: ①长木板右端未垫高以平衡摩擦力;②打点计时器用的是直流电源;③牵引小车的细线没有与木板平行;④开始实验时,小车离打点计时器太远 (2)①a中平衡摩擦力时,不应用小桶拉动小车做匀速运动,应让小车自身的重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力 ②由于砂桶及砂向下加速,处于失重状态,拉小车的合外力F 于mg处理,因此,M= 在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中: 某同学设计了如图a的实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为钩码,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于钩码的总重量。 (1)图b是实验中获取的一条纸带的一部分: 0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。 根据图中数据完成表格中空白处。 (2)由 (1)中的数据在图c中作出速度-时间图象并由图象求出小车的加速度a=____________m/s2。 (保留3位有效数字) (3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变砝码的个数,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图d,该图线不通过坐标原点,则开始实验前他应采取的做法是 [ ] A.将木板上不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B.将木板上不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C.将木板上不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D.将木板上不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 答案: (1)0.264 (2)0.500, (3)C 在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图a所示的实验装置,把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上。 小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车所受拉力用F表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。 (1)如图b为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,图线不过原点的原因是________________________________,若使图线过原点应对实验装置采取的改进方法是____________________________。 (2)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图c所示,两个同学做实验时取值不同的物理量是________________________________。 (3)在处理数据时,总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力。 而实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要________一些(选填“大”或“小”)。 因此,为使实验结论的可信度更高一些,应使托盘和砝码的总质量尽可能________一些(选填“大”或“小”)。 答案: (1)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,将木板右端垫起适当高度 (2)小车及车上的砝码的总质量不同 (3)小,小 在“研究牛顿运动定律的实验”中,某同学选用的实验装置如图所示。 (1)在水平实验桌上放置一端有定滑轮的长木板,将不带定滑轮的一端适当垫起的目的是________________________________________________________________________ 。 (2)请指出这位同学实验装置中的三处错误: A.________________________________________________________________________; B.________________________________________________________________________; C.________________________________________________________________________。 答案: (1)平衡摩擦力或重力沿木板向下的分力与摩擦力平衡。 (2)小车没有紧靠打点计时器;拉小车的细线与木板不平行;滑轮没有伸出桌边沿,致使悬线碰桌边沿;打点计时器工作电源接错为直流电源。 (答案不唯一) 在《探究加速度与力、质量的关系》实验中。 (1)在验证实验中实验仪器有: 砂桶和砂子,小车和砝码,带滑轮的长木板,打点计时器和纸带复写纸片,除了以上仪器外,还需要的仪器有 [ ] A.秒表 B.弹簧测力计 C.毫米刻度尺 D.天平 E.低压直流电源 F.低压交流电源 (2)在实验中,以下做法正确的是 [ ] A.平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 C.实验时,先放开小车,后接通电源 D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足,对探究过程也不会产生影响 (3)在这一实验中,有两位同学通过测量,分别作出a一F图象,如图中的A、B线所示;试分析: A线不通过坐标原点的原因是: _______ ; B线不通过坐标原点的原因是: ______ 。 C线发生弯曲的原因是: __________________________________________。 答案: (1)BCDF (2)B (3)A线在F轴上有一定的截距,表明F达到一定的值后小车才开始有加速度,这是没有平衡摩擦力,或平衡摩擦力不够引起的;B线在a轴上有一定的截距,表明F为0即不加F时小车已经有了一定的加速度,这是平衡摩擦力时木板倾角θ太大,即平衡摩擦力过度引起的。 C线是当砂桶质量m增大到较大时,不满足小车质量 引起的。 贝贝和晶晶在探究加速度与力、质量的关系的过程中分别采用了以下方案: 两人都在水平桌面上放上一端带有定滑轮的长木板,在将相同质量的滑块放在木板上后,贝贝在滑块上用绳子连接重物A;晶晶则直接在滑块上施加竖直向下的拉力F。 重物A的重力和拉力F大小相同,如图甲所示。 不计滑块与长木板间的摩擦,也不计绳的质量及绳与滑轮间的摩擦,若m1运动的加速度为a1,m2运动的加速度为a2,那么: (1)a1和a2的大小关系是___________; (2)在上面的探究过程中,若滑块与长木板间的摩擦不能忽略,贝贝的方案中如何才能将实验误差减小,请你至少说出两条: ①______________________; ②______________________。 (3)若贝贝通过改变拉绳的重物A的质量进行多次实验,并根据记录的实验数据描出如图乙所示的F-a图象,则该图象表明贝贝实验中可能存在的问题是______________________。 答案: (1)a1<a2 (2)①将木板的左端垫高以平衡摩擦力;②让滑块的质量远大于重物A的质量 (3)木板左端垫得太低,摩擦力平衡不够 欢迎您的下载, 资料仅供参考! 致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习资料等等 打造全网一站式需求
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- 关 键 词:
- 探究 加速度 质量 外力 关系 实验