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某实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中,使用了如图1所示的实验装置.(1)在下列测量工具中,本次实验需要用的测量仪器有.(选填测量仪器前的字母)A.游标卡尺B
题目详情
某实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中,使用了如图1所示的实验装置.
(1)在下列测量工具中,本次实验需要用的测量仪器有___.(选填测量仪器前的字母)
(2)实验中,为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力,某同学先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是___.(选填选项前的字母)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砂和砂桶的总质量的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车,观察判断小车是否做匀速运动
(3)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图2所示的a-F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是___.(选填选项前的字母)
A.木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小
B.木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大
C.小车质量远大于砂和砂桶的质量
D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
(4)在某次利用上述已调整好的装置进行实验中,保持砂和砂桶的总质量不变,改变小车中砝码的质量m,并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a,以m为横坐标,
为纵坐标,在坐标纸上作出如图3所示的
-m图象,实验结果验证了牛顿第二定律.如果图线的斜率为k,截距为b,则小车的质量为___,小车受到的拉力大小为___.
(1)在下列测量工具中,本次实验需要用的测量仪器有___.(选填测量仪器前的字母)
A.游标卡尺 | B.刻度尺 | C.秒表 | D.天平 |
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砂和砂桶的总质量的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车,观察判断小车是否做匀速运动
(3)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图2所示的a-F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是___.(选填选项前的字母)
A.木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小
B.木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大
C.小车质量远大于砂和砂桶的质量
D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
(4)在某次利用上述已调整好的装置进行实验中,保持砂和砂桶的总质量不变,改变小车中砝码的质量m,并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a,以m为横坐标,
1 |
a |
1 |
a |
▼优质解答
答案和解析
(1)“验证牛顿第二定律”实验需要用天平测量小车、砂、砂桶的质量,需要用刻度尺测出计数点间的距离,故选BD;
(2)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,可以将长木板的一段垫高,撤去砂和砂桶,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动,故B正确;故选:B;
(3)由图2所示图象可知,直线没过原点,当a=0时,F>0.也就是说当绳子上有拉力时小车没有加速度,说明小车的摩擦力大于重力沿斜面向下的分力,实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,平衡摩擦力时,所垫木板太低.
从图象上可以看出:F从0开始增加,砝码和砝码盘的质量远小于车的质量,慢慢的砂的质量在增加,那么在后面砝码和砝码盘的质量就没有远小于车的质量呢,那么绳子的拉力与砝码和砝码盘的总重力就相差大.所以原因是砝码和砝码盘的质量没有远小于车的质量.故AD正确,BC错误,故选AD;
(4)根据题意,由牛顿第二定律得:F=(M+m)a,则
=
+
m,则
-m图象的截距:b=
,图象的斜率:k=
,解得:m=
,F=
;
故答案为:(1)BD;(2)B;(3)AD;(4)
;
.
(2)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,可以将长木板的一段垫高,撤去砂和砂桶,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动,故B正确;故选:B;
(3)由图2所示图象可知,直线没过原点,当a=0时,F>0.也就是说当绳子上有拉力时小车没有加速度,说明小车的摩擦力大于重力沿斜面向下的分力,实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,平衡摩擦力时,所垫木板太低.
从图象上可以看出:F从0开始增加,砝码和砝码盘的质量远小于车的质量,慢慢的砂的质量在增加,那么在后面砝码和砝码盘的质量就没有远小于车的质量呢,那么绳子的拉力与砝码和砝码盘的总重力就相差大.所以原因是砝码和砝码盘的质量没有远小于车的质量.故AD正确,BC错误,故选AD;
(4)根据题意,由牛顿第二定律得:F=(M+m)a,则
1 |
a |
M |
F |
1 |
F |
1 |
a |
M |
F |
1 |
F |
b |
k |
1 |
k |
故答案为:(1)BD;(2)B;(3)AD;(4)
b |
k |
1 |
k |
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