- 牛顿运动定律
- 共29769题
某学习小组用如图1所示装置探究“加速度和力的关系”.
该小组已经测量了两个光电门间的距离为L,遮光条的宽度为d,遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2,则:
(1)小车的实际加速度可以表示为______(用题中所给物理量表示)
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出a-F关系的点迹(如图2所示).经过分析,发现这些点迹存在一些问题,产生的主要原因可能是______
A.轨道与水平方向夹角太大
B.轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力
C.所挂钩码的总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势
D.所用小车的质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势
正确答案
(1)小车通过光电门1时的速度v1=,通过光电门2时的速度v2=
,
根据v22-v12=2aL
可得小车的加速度a=
(2)A、如果轨道倾角太大,则在拉力为0的情况下小车的加速度大于0,即图象在纵轴上的截距大于0,故A错误.
B、在没有或忘记平衡摩擦力的情况下,在拉力与重力沿斜面方向的分力的和小于静摩擦力时物体加速度为0,即在横轴的截距大于0,故B正确.
C、由于物体的加速度a=,故物体的加速度随m的增大而减小,故当所挂钩码质量太大时造成上部点迹向下弯曲.故C正确,而D错误.
故选BC.
故本题答案为:
(1)a=
(2)BC
如图所示,甲、乙两同学用同一实验装置探究加速度a与F的关系,分别得出不同的图象,则甲、乙两同学实验时选取的________不同,且大小关系是________。
正确答案
小车及车上砝码的质量,m乙<m甲
在用图示装置做《验证牛顿第二定律》的实验中:
(1)甲同学在外力F一定的条件下,探究a-M关系时,所得到的实验结果如下表:外力F=0.1 N
①请你计算完善表中数据,并在坐标纸上画出a-1/M的图象;
②由图象可得到的结论是_____________________________。
(2)乙同学在探究加速度与外力关系的实验中得到的a-F图象如下图,则该图象中图线不过原点的原因是:__________________________,小车的质量为__________kg(保留两位有效数字)。
正确答案
(1)①
②在外力一定的情况下,物体的加速度与质量成反比
(2)木板倾角过大(或平衡摩擦力太过);0.278 (0.26~0.29均给分)
用如图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。实验时,小盘和砝码牵引小车,使小车做初速度为零的匀加速运动。
(1)此实验中可以不测量加速度的具体值,原因是:______________________。
(2)通过改变____,就可以改变小车所受到的合力。
(3)在探究加速度与质量关系时,分别以____为纵坐标、____为横坐标作图像,这样就能直观地看出其关系。
正确答案
(1)探究的是加速度与其他量之间的比例关系(其他答法只要正确就给分,如:初速度为零的匀加速运动,在相同的时间内,位移与加速度成正比)
(2)砝码的数量
(3)a(或,
或a)
如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为___________,用DIS测小车的加速度。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是___________;
②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.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
正确答案
(1)小车的总质量,小车所受外力
(2)①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;②C
如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为___________,用DIS测小车的加速度。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是____________;
②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.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
正确答案
(1)小车的总质量(或:小车的质量),小车所受外力(或:外力、合外力)
(2)①在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比;②C
某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时:
(1)该同学在实验室找到了一个小正方体木块,用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长,如图乙所示,则正方体木块的边长为____________cm;
(2)接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高,通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动。设小车的质量为M,正方体木块的边长为a,并用刻度尺量出图中AB的距离为l(a<<l且已知θ很小时tanθ≈sinθ),则小车向下滑动时受到的摩擦力为____________;
(3)然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑,不断改变重物的质量m,测出对应的加速度a,则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是____________。
正确答案
(1)3.150
(2)
(3)C
在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,计算出各纸带的加速度后,将测得的加速度a和力F的有关数据记录在表一中。将测得的反映加速度a和质量m的数据记录在表二中。
(1)根据表中所列数据,分别画出a-F图象和图象。
(2)由图象可以判定:当m一定时,a与F的关系为___________________;当F一定时,a与m的关系为___________________。
正确答案
(1)
(2)正比关系;反比关系
现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律,给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、 米尺
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t1 ②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=_________。
③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=__________。
④改变______________,重复上述测量。
⑤以h为横坐标,l/t2为纵坐标,根据实验数据作图,如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比” 这一规律。
(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑,测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h。
②进行(1)中的各项测量,
③计算与作图时用(h-h0)代替h。
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关
其中合理的意见是_________________。
正确答案
(1);
;斜面倾角(或填h的数值)
(2)C
某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时,
(1)该同学在实验室找到了一个小正方体木块,用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长,如图乙所示,则正方体木块的边长为__________________cm;
(2)接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高,通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动。设小车的质量为M,正方体木块的边长为a,并用刻度尺量出图中AB的距离为l(a1且已知很小时),则小车向下滑动时受到的摩擦力为____________________。
(3)然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑,不断改变重物的质量m,测出对应的加速度a,则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是
[ ]
A.
B.
C.
D.
正确答案
(1)3.150
(2)
(3)C
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用下图所示的装置。
(1)本实验应用的实验方法是_____________。
(2)下列说法中正确的是_____________。
A.在探究加速度与质量的关系时,应该改变拉力的大小
B.在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量
C.在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-图象
D.当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)
①根据表中的数据在坐标图上作出a-F的图象。
②图线不过原点的原因可能是_____________。
正确答案
(1)控制变量法
(2)CD
(3)①
②小车与木板间有摩擦阻力(未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够)
某同学在做“探究加速度与力的关系”的实验中,使用了图示的装置,将小车放在轨道上,小车的一端连接一条穿过打点计时器的纸带,另一端用细绳与钩码连接,细绳跨过定滑轮。
(1)关于实验的操作过程,下列说法正确的是______________。
A.轨道应保持水平
B.先接通电源,后释放小车
C.需要知道小车的质量
D.实验中认为细绳对小车的拉力等于钩码重力,所以钩码的质量越大实验效果越好
该同学实验时打出了5条纸带,并且计算出了小车的加速度,将小车的加速度和受的拉力列在下表中:
(2)根据表中数据,在坐标纸上取适当的刻度,画出a-F图象。
(3)由图象可以得到实验的结论是______________________________。
正确答案
(1)B
(2)
(3)质量一定时,加速度与作用力成正比
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中:
(1)在探究物体的加速度与力的关系时,应保持__________不变。实验中应把长木板在小车运动的起始端适当垫高,这样做是为了__________。
(2)在探究物体的加速度与物体质量的关系时,应保持__________不变,分别改变物体的质量m,测出相对应的加速度a。
(3)为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系,往往用二者的关系图象表示出来,该关系图象最好应选用__________。
A.a-m图象
B.m-a图象
C.图象
D.图象
(4)某同学在实验中得到一条纸带(如图),图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中给出的数据计算在打下B点时小车的速度__________
和小车在此过程中的加速度
__________
。(计算结果均要求取两位有效数字)
正确答案
(1)小车的质量,平衡摩擦力
(2)拉力F
(3)C
(4)0.082,0.19
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出。
(1)当M与m的大小关系满足_________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变车中砝码的质量,测出相应的加速度。采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与_______的图象。
(3)如图B所示为甲同学根据测量数据作出的a-F 图象,说明实验存在的问题是__________。
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图象如图C所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同,它是__________ 。
正确答案
(1)Mm
(2)
(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
(4)小车及车重砝码的总质量M
某同学在探究牛顿第二定律的实验中,在物体所受合外力不变时,改变物体的质量,得到数据如下表所示。
(1)根据表中的数据,在图中所示的坐标中描出相应的实验数据点,并作出a-m图象和a-1/m图象。
(2)由a-m图象,你得出的结论为_________________________;
由a-1/m图象,你得出的结论为_________________________。
(3)物体受到的合力大约为___________________。(结果保留两位有效数字)
正确答案
(1)
(2)在物体受外力不变时,物体的质量越大,它的加速度越小 ;
在物体受外力不变时,物体的加速度与质量的倒数成正比(或F一定,a与m成反比)
(3)0.15N~0.16N 均对。
扫码查看完整答案与解析