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如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车(包含发射器)和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1,小车和砝码的

题目详情
如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车(包含发射器)和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g.
作业搜
(1)下列说法正确的是___.
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-
1
m2
图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a-F图象,他可能作出图2中___ (选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是___.
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.砝码盘和砝码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的
1
m2
-a图象,如图3.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数μ=___,钩码的质量m1=___.
▼优质解答
答案和解析
(1)A、小车与长木板间的粗糙情况与小车质量无关,所以在同一个实验中,每次改变小车质量,不需重新平衡摩擦力,故A错误.
B、实验时应先接通电源,后释放小车,故B错误.
C、根据牛顿第二定律得,a=
m1g
m1+m2
,则绳子的拉力F=Ma=
m1m2g
m1+m2
=
m1g
1+
m1
m2
,当托盘(及砝码)的总质量远小于小车的质量时,绳子的拉力才等于托盘(及砝码)的重力,故C错误.
D、由牛顿第二定律可知a=
1
m2
F,当F一定时,a与成正比
1
m2
,所以作出a-
1
m2
图象,故D正确.
故选:D
(2)遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况.故图线为丙.
当不满足m1<<m2时,随m1的增大物体的加速度a逐渐减小,故图象弯曲的原因是:所挂钩码的总质量太大,不满足沙和沙桶质量远小于小车的质量.故C正确.
(3)根据牛顿第二定律可知,m1g-μm2g=m2a;
结合
1
m2
-a图象,可得:
1
m2
=
μ
m1
+
1
m1g
a
设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,
因此钩码的质量m1=
1
gk

小车与木板间的动摩擦因数μ=
b
gk

故答案为:(1)D;  (2)丙,C;(3)
b
gk
1
gk