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1、填空题 某探究小组在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,采用如图所示的装置,通过控制装置让两小车同时开始运动,同时停止,测量两小车运动的位移,从而讨论加速度与力、质量的关系.某次实验中,测得两小车总质量均为300g,现保持两小车质量不变,改变盘中砝码的质量,进行几次实验,得到的数据如下表,表中的m1、m2分别表示两盘与砝码的总质量,x1、x2分别表示两小车运动的位移.
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使______;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量______小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”).
(2)由运动学知识可知,两小车加速度之比a1/a2与位移之比x1/x2之间的大小关系为______(选填“相等”、“不相等”、“没有关系”)
(3)用m1g和m2g分别代表两小车所受拉力.根据实验数据可知,当小车的质量不变时,小车的加速度与拉力的关系是:______.
次数 | 小车1 | 小车2 | 比值 | 结论 m1/g x1/cm m2/g x2/cm m1g/m2g x1/x2 | 在误差允许的范围内: 1 9.00 28.80 14.00 45.00 0.64 0.64 2 9.00 23.20 19.00 50.50 0.47 0.46 3 14.00 29.90 24.00 52.20 0.58 0.57 4 14.00 23.40 29.00 51.20 0.48 0.46
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参考答案:(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使细线与木板平行(或水平),如果细线不保持水平,那么小车的合力就不等于绳子的拉力,小车的合力就不能正确测量.
设小车的质量为M,砝码盘和砝码的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma,对M:F拉=Ma,解得:F拉=mMgM+m.
当M>>m时,即当砝码盘和砝码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码盘和砝码的总重力.
(2)本实验中,两小车从静止开始做匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等,所以两小车的位移之比等于加速度之比.
(3)因为两小车从静止开始做匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等.即位移与所受合外力成正比,所以拉力之比应该近似等于位移之比,故当小车的质量不变时,小车的加速度与拉力成正比.
故答案为:(1)细线与木板平行;远小于;(2)相等;(3)在误差允许的范围内,小车的加速度与拉力成正比.
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 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
参考答案:(1)0.264 (2)0.500,
(3)C
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 在做“探究力的平行四边形定则”实验时:(单选题)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须 ( )
A.每次把橡皮条拉到同样的位置
B.每次把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧测力计的示数
D.每次记准细绳的方向
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 不定项选择
下列关于力和运动关系的说法中,正确的是( ? )
A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现
B.物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的
C.物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0
D.物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 下列说法正确的是( )
A.功是矢量
B.速度的变化量是矢量
C.牛顿运动定律适用于宏观物体的低速运动
D.力的单位N是物理学中的基本单位
参考答案:A、功是力在空间距离上的累积,是标量,故A错误;
B、速度的变化量是矢量,与加速度方向相同,故B正确;
C、牛顿运动定律是实验定律,适用与宏观低速运动的物体,故C正确;
D、力学基本单位有:千克、米、秒,力的单位牛顿是导出单位,故D错误;
故选BC.
本题解析:
本题难度:一般