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1、
第十九天 實(shí)驗(yàn):探究加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系
1.在探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,以下說(shuō)法正確的是 ( )
A.平衡摩擦力時(shí),小桶應(yīng)用細(xì)線通過(guò)定滑輪系在小車上,但小桶內(nèi)不能裝砂
B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)始終保持小車和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂和小桶的質(zhì)量
C.實(shí)驗(yàn)中如果用縱坐標(biāo)表示加速度,用橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量,描出相應(yīng)的點(diǎn)在一條直線上時(shí),即可證明加速度與質(zhì)量成反比
D.平衡摩擦力時(shí),小車后面的紙帶必須連好,因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過(guò)程中紙帶也要受到阻力
2.在 “探究加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.圖中上下兩層水平軌道表面光滑,兩小車
2、前端系上細(xì)線,細(xì)線跨過(guò)定滑輪并掛上砝碼盤,兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上,實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)控制裝置使小車同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),然后同時(shí)停止.
(1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使________________;在實(shí)驗(yàn)時(shí),為減小系統(tǒng)誤差,應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量__________小車的質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”).
(2)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較兩小車的位移來(lái)比較小車加速度的大小,能這樣比較,是因?yàn)開(kāi)_________________
____________________________________________________________________
3、________________.
3.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來(lái)測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.滑塊和托盤上分別放有若干砝碼,滑塊質(zhì)量為M,滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′,托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.實(shí)驗(yàn)中,滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度g取10 m/s2.
(1)為測(cè)量滑塊的加速度a,須測(cè)出它在A、B間運(yùn)動(dòng)的________與________,計(jì)算a的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是____________________________;
(2)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到a與m的關(guān)系為:a=m-μg
他想通過(guò)多次
4、改變m,測(cè)出相應(yīng)的a值,并利用上式來(lái)計(jì)算μ.若要求a是m的一次函數(shù),必須使上
式中的________保持不變,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于________________________.
3. 與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置.當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.現(xiàn)利用圖乙所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板,1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門(與之連接的兩光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出).小車上固定著用
5、于擋光的窄片K,讓小車從木板的頂端滑下
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量窄片K的寬度d ( 已知l ? d ),光電門1,2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1、t2,則窄片K通過(guò)光電門1的速度表達(dá)式v1=__________.
(2)用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T間距為l,則小車的加速度表達(dá)式a=__________.
(3)該實(shí)驗(yàn)中,為了把砂和砂桶拉車的力當(dāng)作小車受的合外力,就必須平衡小車受到的摩擦力,正確的做法是_____________________________________________.
(4)實(shí)驗(yàn)中,有位同學(xué)通過(guò)測(cè)量,把砂和砂桶的重力當(dāng)作小車的合外力F,
6、作出a-F圖線,如圖丙中的實(shí)線所示.試分析:圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是___________________________________;曲線上部彎曲的原因是__________________________________________________.
5.為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如下圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1、G2為兩個(gè)光電門,它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連,當(dāng)滑行器通過(guò)G1、G2光電門時(shí),光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問(wèn)題:
(1)
7、實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判
定調(diào)節(jié)是否到位?
答:________________________________________.
(2)若取M=0.4 kg,改變m的值,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以下m的取值不合適的一個(gè)是__________.
A.m1=5 g B.m2=15 g
C.m3=40 g D.m4=400 g
(3)在此實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度,求得的加速度的表達(dá)式為_(kāi)___________.
(用Δt1、Δt2、
8、D、x表示)
a/(m·s-2)
6.某同學(xué)在做加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示:
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
F/N
0.60
a/(m·s-2)
0.11
0.19
0.29
0.40
0.51
(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在右圖所示的坐標(biāo)中作出a-F圖象;
(2)圖象的斜率的物理意義是__________________;
(3)圖象(或延長(zhǎng)線)與F軸的截距的物理意義是_______________;
(4)小車和砝碼的總質(zhì)量為_(kāi)_________
9、kg.
7.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系.小車上固定一個(gè)盒子,盒子內(nèi)盛有沙子.沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m,小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M.
(1)驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下,加速度與合外力成正比:從盒子中取出一些沙子,裝入沙桶中,稱量并記錄沙桶的總重力mg,將該力視為合外力F,對(duì)應(yīng)的加速度a,則從打下的紙帶中計(jì)算得出.多次改變合外力F的大小,每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度.本次實(shí)驗(yàn)中,桶內(nèi)的沙子取自小車中,故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變.以合外力F為橫軸,以加速度a為縱軸,畫出a-F圖象,圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線.
10、①a-F圖象斜率的物理意義是________.
②你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理?
答:________.(填“合理”或“不合理”)
③本次實(shí)驗(yàn)中,是否應(yīng)該滿足M?m這樣的條件?
答:________(填“是”或“否”);
理由是________________________________________________________________________.
(2)驗(yàn)證在合外力不變的情況下,加速度與質(zhì)量成反比:保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變,在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子,驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系.本次實(shí)驗(yàn)中,桶內(nèi)的
11、沙子總質(zhì)量不變,故系統(tǒng)所受的合外力不變.用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí),以加速度a為縱橫,應(yīng)該以________為橫軸.
第十九天 實(shí)驗(yàn):探究加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系
1.BD
2.(1)小車與滑輪之間的細(xì)線水平(或與軌道平行) 遠(yuǎn)小于
(2)兩車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且兩車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,據(jù)s=at2知,s與a成正比
3.位移 時(shí)間 a= (2)m+m′ 滑塊
4.(1) (2)
(3)不掛砂和砂桶,調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,輕推小車讓其下滑,直至兩個(gè)光電門的讀數(shù)相等為止.
(4)平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大 沒(méi)有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量
5.(1)取下?tīng)恳来a,M放在任意位置都不動(dòng);或取下?tīng)恳来a,輕推滑行器M,數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄每一個(gè)光電門的光束被擋的時(shí)間Δt都相等
(2)D (3)
6.(1)見(jiàn)圖
(2)小車和砝碼的總質(zhì)量的倒數(shù)
(3)小車受到的阻力為0.1 N
(4)1
7.(1)①?、诤侠怼、鄯瘛∫?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)受到的合外力就等于mg
(2)
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