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在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某小组设计了如图甲所示的实验装置.图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,两
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在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某小组设计了如图甲所示的实验装置.图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,然后同时停止. (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”、“等于”). (2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为______. (3)实验中获得数据如下表所示:小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g.
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▼优质解答
答案和解析
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使细线与轨道平行(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 =
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)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为两小车从静止开始作匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等. (3)从刻度尺读出A点的读数为0.49cm,B点的读数为23.85cm,所以点运动到B点的位移为23.36cm. 当小车质量一定时,小车的加速度与合力成正比, 而两小车从静止开始作匀加速直线运动,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, 所以拉力之比应该近似等于位移之比,从实验数据中发现第3次实验数据存在明显错误,应舍弃. 故答案为:(1)细线与轨道平行(或水平),远小于; (2)两小车从静止开始作匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等; (3)23.36,3. |
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