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某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.图1为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.若保持
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某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.图1为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.
若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的
数据如所示.
(1)根据表数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线.
(2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是___.
(3)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作 小车的合外力F,作出a-F图线如图3所示,试分析图线不过原点的原因是___,图线上部弯曲的原因是___.
(4)为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做___法.
若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的
1 |
M |
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
小车加速度a/(m•s-2) | 1.98 | 1.48 | 1.00 | 0.67 | 0.50 | ||
小车质量M/kg | 0.25 | 0.33 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | ||
质量倒数
| 4.00 | 3.00 | 2.00 | 1.33 | 1.00 |
(1)根据表数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线.
(2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是___.
(3)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作 小车的合外力F,作出a-F图线如图3所示,试分析图线不过原点的原因是___,图线上部弯曲的原因是___.
(4)为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做___法.
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答案和解析
(1)根据图表在坐标纸上描点,然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来,图象如图所示:
(2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是成反比,即a∝
(3)开始物体所受拉力为零时,却产生了加速度,故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大,随着外力F的增大,砂和砂筒的质量越来越大,最后出现了不满足远小于小车质量的情况,因此图线出现了偏折现象.
(4)该实验是探究加速度与力、质量的三者关系,研究三者关系必须运用控制变量法.
故答案为:(1)图象如图所示;(2)a∝
;(3)平衡摩擦力时木板倾角太大;没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量;(4)控制变量.
(2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是成反比,即a∝
1 |
M |
(3)开始物体所受拉力为零时,却产生了加速度,故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大,随着外力F的增大,砂和砂筒的质量越来越大,最后出现了不满足远小于小车质量的情况,因此图线出现了偏折现象.
(4)该实验是探究加速度与力、质量的三者关系,研究三者关系必须运用控制变量法.
故答案为:(1)图象如图所示;(2)a∝
1 |
M |
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