某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究“合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系”.实验中钩码重力大小与物体所受

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  • 解题思路:(1)游标卡尺主尺和副尺两部分读数组成,将主尺读数和游标尺读数相加即可,注意不需要估读;

    (2)根据实验原理可知所挂钩码质量越小,其重力约和物体所受合外力相等;

    (3)遮光条宽度越小,其通过光电门的平均速度约可以代替其瞬时速度;

    (4)明确实验原理,根据两坐标轴所代表的物理量量的含义,结合数学知识可正确解答.

    (1)主尺读数为1cm,游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐,因此其读数为:4×0.05=0.20mm=0.020cm,所以最终读数为:1cm+0.020cm=1.020cm.

    故答案为:d=1.020cm.

    (2)设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:

    F=Ma ①

    对所挂钩码有:mg-F=ma ②

    F=

    mgM

    M+m=[mg

    1+

    m/M],由此可知当M>>时,钩码重力大约等于绳子的拉力,因此钩码质量越小实验误差越小,故选择m2更合适.

    故答案为:m2

    (3)该实验中利用遮光条通过光电门的平均速度来代替其瞬时速度大小,遮光条越窄,其通过光电门的平均速度越能代替其瞬时速度,误差越小,故选择d2

    故答案为:d2

    (4)随着所挂重物质量的增加,不再满足钩码质量远小于物体质量即不满足m<<M的条件,图象将发生弯曲,由于物体和砝码的加速度不可能一直无限制的增大,其整体的最大加速度小于g,因此图③符合事实;

    根据图象可知,当有外力时还没有产生加速度,这说明可能是滑块受到空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力,或者气垫导轨没有调水平,开始运动位置低于后来到达位置.

    故答案为:可能是气垫导轨没有调水平(可能是滑块受到空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力).

    点评:

    本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.

    考点点评: 正确解决实验问题的前提是理解其实验原理,只要正确理解实验原理,才能知道实验所采取措施或所进行具体实验操作的含义.