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在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时 采用如图所示的实验装置 小车及车中

时间:2019-10-11 01:35:39

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在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时 采用如图所示的实验装置 小车及车中

问题补充:

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M′表示,盘及盘中的砝码质量用m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出的点计算出:

(1)当M与m的大小关系满足______时,且平衡掉小车与木板之间的滑动摩擦力,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.

(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究加速度与质量的关系,以下做法中错误的是:______

A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码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,再接通打点计时器电源

D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式a=mg/M求出.

答案:

解:(1)该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.那么小车的合力怎么改变和测量呢?为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.

根据牛顿第二定律得:

对m:mg-F拉=ma

对M:F拉=Ma

解得:F拉==

当M>>m时,即当砝码和盘的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力.

(2)A、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,是小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动.故A错误.

B、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力.故B正确.

C、实验时,应先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理.故C错误.

D、小车运动的加速度是利用打点计时器测量,如果用天平测出m以及小车质量M,直接用公式a=求出,这是在直接运用牛顿第二定律计算的,而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系.故D错误.

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时 采用如图所示的实验装置 小车及车中的砝码质量用M′表示 盘及盘中的砝码质量用m表示 小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打

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