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在“用DIS研究小车加速度与力的关系,加速度与质量的关系”实验中,(1)甲、乙两组分别用如图甲、乙所示的实验装置做实验,钩码通过细线跨过滑轮拉相同质量小车,位移传感器(B)

题目详情
在“用DIS研究小车加速度与力的关系,加速度与质量的关系”实验中,
(1)甲、乙两组分别用如图甲、乙所示的实验装置做实验,钩码通过细线跨过滑轮拉相同质量小车,位移传感器(B)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(A)固定在轨道一端.甲组实验中把钩码的重力作为拉力F,乙组直接用力传感器测得拉力F.改变钩码的重力重复实验多次,记录多组数据,并画出a-F图象,如图丙所示.
作业搜
甲组实验把钩码的重力作为拉力F的条件是___,
图丙中符合甲组同学做出的实验图象的是___,符合乙组同学做出的实验图象的是___.
(2)在研究“加速度与质量的关系”时,某同学用图乙实验装置做了实验,并作出如图丁的图象,横坐标m为小车上配重片的质量.若力传感器测出小车受到的拉力为F,已知小车的质量为M,则图中直线的斜率为___,纵轴上的截距为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)在甲组实验中实际是:mg=(M+m)a,要满足mg=Ma,应该使钩码的总质量远小于小车的质量.即小车的质量远大于钩码的质量.
甲组实验,由实验原理:mg=Ma,得a=
mg
M

而实际加速度却是a′=
mg
M+m
,即随着重物的质量增大,不再满足钩码的质量远远小于小车的质量,所以丙图中符合甲组同学作出的实验图象的是②;
乙组直接用力传感器测得拉力F,随着重物的质量增大拉力F测量是准确的,a-F关系为一倾斜的直线,符合乙组同学做出的实验图象是丙图中的①;
(2)根据牛顿第二定律得:F=(M+m)a,
1
a
=
1
F
m+
M
F

所以丁图中直线的斜率为
1
F

纵轴上的截距为
M
F

故答案为:(1)钩码的总质量应远小于小车的总质量; ②;  ①
(2)
1
F
; 
M
F
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