为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图1所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:

1个回答

  • 解题思路:(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,了解平衡摩擦力的方法;

    (2)利用逐差法可以求出加速度的大小;

    (3)根据牛顿第二定律,求出小车实际的拉力大小,然后和mg进行比较,可以得出结论;

    (4)根据所提供数据,采用描点法,可以正确的画出图象.

    (1)将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力大小等于绳子的拉力,故ABD错误,C正确.

    故选C.

    (2)为了减小偶然误差,采用逐差法处理数据,有:

    S6-S3=3a1T2

    S5-S2=3a2T2

    S4-S1=3a3T2

    a=

    a1+a2+a3

    3 ④

    联立①②③④得:

    a=

    (s4+s5+s6)−(s1+s2+s3)

    9T2

    (3)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=ma

    对M:F=Ma

    解得:F=[mMg/m+M=

    mg

    1+

    m

    M]

    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.

    (4)据所提供数据,采用描点法得出图象如下所示:

    故答案为:(1)C;

    (2)

    (x4+x5+x6)−(x1+x2+x3)

    9T2;

    (3)m<<M;

    (4)如图所示.

    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: 对于实验问题首先要 明确实验原理,理解重要步骤的操作,熟练应用基本物理解决实验问题.