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1、5.2探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)用
1?在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,關(guān)于平衡摩擦力的說法中,正確的
是()
A. “平衡摩擦力”的本質(zhì)就是想辦法讓小車受到的摩擦力為零
B. “平衡摩擦力”的本質(zhì)就是使小車所受的重力的下滑分力與所受到的摩擦阻力相平衡
C. “平衡摩擦力”的目的就是使小車所受的合力等于所掛鉤碼通過細(xì)繩和滑輪對小車施 加的拉力
D. “平衡摩擦力”是否成功,可根據(jù)小車拖動由打點(diǎn)計時器打出的紙帶上的點(diǎn)跡間距是 否均勻確定
解析:小車所受的摩擦力不可避免, 平衡摩擦力的本質(zhì)就是使小車的重力沿斜面方向的
分力與小車所受的阻力相平衡, 其目的是使小車所受的合
2、力等于細(xì)繩對小車的拉力, 故A錯,
B、C正確;恰好平衡摩擦力時,不給小車提供拉力,給小車一個初速度,小車拖動紙帶,由 打點(diǎn)計時器打出的紙帶上的點(diǎn)應(yīng)該是均勻的,故 D正確。
答案:BCD
2. 在保持小車質(zhì)量M不變,探究a與F的關(guān)系時,小車質(zhì)量M及砂桶和砂子的質(zhì)量m分別選
取下列四組值。若其他操作都正確,
那么在選用哪一組值測量時,
所畫出的a- F圖線較準(zhǔn)確
A.
M= 500 g , n分另【J為 50 g、
70 g、
100 g、125 g
B.
M= 500 g , n分別為 20 g、
30 g、
40 g、50 g
C.
M= 200 g , n分
3、另【J為 50 g、
70 g、
100 g、125 g
D.
M= 100 g , n分別為 30 g、
40 g、
50 g、60 g
解析:在保持小車質(zhì)量 M^變,
探究a與 F的關(guān)系時,必須滿足
M? m
故選Bo
答案:B
3. 如圖5-2-9所示,在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,
若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為 R、F2,車中所放砝碼的質(zhì)量分
別為m、m,打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移分別為 S1、S2,則
在實驗誤差允許的范圍內(nèi),有 ( )
A.
當(dāng) m= rm>
F1= 2F2 時,
S1= 2S2
圖 5-2
4、— 9
B.
當(dāng) m= rm>
F1= 2F2 時,
S2= 2S1
C.
當(dāng) m= 2m、
F1 = F2 時,
S1= 2S2
D.
當(dāng) m= 2m、
F1 = F2 時,
S2= 2S1
解析:題中m和m是車中砝碼的質(zhì)量,不能認(rèn)為是小車的質(zhì)量。本題中只說明了兩小車
是相同的,并沒有告訴小車的質(zhì)量是多少。當(dāng) m= m時,兩車加砝碼后質(zhì)量仍相等,若 F1= 2
F2,則ai = 2a2,由s = 2at2得si = 2s2, AX寸。若m= 2m時,無法確定兩車加砝碼后的質(zhì)量關(guān)系,
兩小車的加速度關(guān)系也就不明確,自然無法判定兩車的位移關(guān)系。
5、
答案:A
圖 5- 2- 10
(6 V)交流電源,
4. 如圖5-2 — 10所示是某同學(xué)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時, 已接通電源正要釋放紙帶時的情況,請你指出該同學(xué)的五個差錯;
(1) 電源 ;
(2) 電磁打點(diǎn)計時器位置 ;
(3) 滑輪位置 ;
(4) 小車位置 ;
(5) 長木板 。
解析:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時,電磁打點(diǎn)計時器應(yīng)使用低壓
且要固定在長木板無滑輪的一端, 即應(yīng)靠右端;釋放紙帶時小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器; 連接小 車的細(xì)線應(yīng)保持水平, 故應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪位置使拉線與長木板平行; 實驗時應(yīng)平衡摩擦力, 使小
車所受重力沿斜面方向的分力與小車所受摩
6、擦力平衡,故應(yīng)墊高長木板右端平衡摩擦力。
答案:(1)應(yīng)用6 V交流電源 (2)應(yīng)靠右端
(3)應(yīng)使拉線與長木板平行 (4)應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器
(5)應(yīng)墊高右端平衡摩擦力
5?在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,備有下列器材:
A.電火花計時器;B.天平;C.秒表;D.交流電源;E.電池;F.紙帶;G.細(xì)繩、砝碼、 滑塊(可放在氣墊導(dǎo)軌上);H.氣墊導(dǎo)軌(一端帶定滑輪);I.毫米刻度尺;J.小型氣泵
(1) 實驗中應(yīng)選用的器材有 ;
實驗的研究對象是 。
(2) 本實驗分兩大步驟進(jìn)行: ① ;
②
解析:做本實驗時,在n一定時,根據(jù)不同力作用下打出的紙帶, 求出
7、加速度;F—定時,
根據(jù)不同質(zhì)量條件下打出的紙帶, 求出加速度。只要明確電火花計時器及氣墊導(dǎo)軌的工作條
件,則不難將器材選出。
答案:(1)A、B D F、G H、I、J放在氣墊導(dǎo)軌上的滑塊 (2)見解析
6?在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時,計算出紙帶的加速度后,將加速度 與力、質(zhì)量的有關(guān)數(shù)值記入下表中。
表
a/(m ?s -2)
1.98
4.06
5.95
8.12
F/N
1.00
2.00
3.00
4.00
表二
a/(m ?s — 2)
2.04
2.66
3.23
3.98
1
Mkg —1
0.50
0.67
8、
0.80
1.00
1
⑴ 根據(jù)表中所列數(shù)據(jù),分別畫出 a-F圖像和a-M圖像。
(2)根據(jù)圖像可以判定:當(dāng) M一定時,a與F的關(guān)系是 ;當(dāng)尸一定時,
。
⑶由a— F圖像可知M= o
(4)由a — M圖像可知F= o
解析:(1)如圖所示:
nJ tni'H--)
1
(2) 從圖像來看,圖線都過原點(diǎn),說明當(dāng) M一定時,a與F成正比;當(dāng)F —定時,a與M成正
比,即a與M成反比。
1 A F 4.00 — 1.00
(3) 在a— F圖像中,圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù),則有 M= k = a a = 8.12 一 1.98 kg = 0
9、.
49 kg。
1
⑷ 在a — M圖像中,圖線的斜率表示物體受的合力,
A a 3.98 — 2.04
則 F= k = 1 = 1.00 一 0.50 N = 3.88 N。
A M
答案:(1)見解析 (2)成正比關(guān)系 成反比關(guān)系
(3)0.49 kg (4)3.88 N
7.如圖5— 2 — 12為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī))研究加速度與力的關(guān)系” 的實驗裝置。
棣移傳-感器(境射器) 位移傳感器(接收器)
Q 韓 CL
占鉤碼
圖 5 — 2 — 12
(1)在該實驗中必須采用控制變量法,應(yīng)保持 不變,用鉤碼所受的重力作為
,用D
10、IS系統(tǒng)測小車的加速度。
(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量, 多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的
多組數(shù)據(jù)可畫出a— F關(guān)系圖線(如圖5 — 2— 13所示)。
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是:
②此圖線的A馭明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是 ( )
A.小車與軌道之間存在摩擦
B. 導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C. 所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D所用小車的質(zhì)量太大
解析:(1)研究a與F的關(guān)系,應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變. 在滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,
可用鉤碼受到的重力作為小車受到的拉力。
(2)此圖線的0A段是過原點(diǎn)的直線,表示鉤碼質(zhì)量較小時,小車加速度與受到的拉力成 正比;AB段明顯偏離直線,是因為鉤碼質(zhì)量較大時,不滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時, a
與F不成正比,即僅C正確。
答案: (1) 小車的總質(zhì)量 小車所受外力 (2) ①在質(zhì)量不變的條件下, 加速度與外力成 正比 ② C