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(2013•荆州二模)某研究性学习小组采用如图所示的装置,探究物体的加速度与质量的关系.(1)图1是探究加速度与力、质量关系的实验示意图.根据某次实验记录的数据,作出a-F图线如
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(2013•荆州二模)某研究性学习小组采用如图所示的装置,探究物体的加速度与质量的关系.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/d0c8a786c9177f3e5c9eb7b973cf3bc79e3d56df.jpg)
(1)图1是探究加速度与力、质量关系的实验示意图.根据某次实验记录的数据,作出a-F图线如图2所示,图线弯曲的原因是______;
(2)几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直 线的原因后,重新设计了一个实验如图3所示.多次 改变沙桶的质量,由打点计时器和弹簧秤可以得到 多组不同的加速度a、力F的值.则下列说法中正确 的是______
A.由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小,可以 得出的结论,图线是倾斜的直线
B.在实验时应确保砂桶的质量m远小于滑块的质量M
C.除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外,动滑轮的质量是实验最大的误差来源
D.实验中测出加速度a的值可能大于重力加速度g.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/d0c8a786c9177f3e5c9eb7b973cf3bc79e3d56df.jpg)
(1)图1是探究加速度与力、质量关系的实验示意图.根据某次实验记录的数据,作出a-F图线如图2所示,图线弯曲的原因是______;
(2)几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直 线的原因后,重新设计了一个实验如图3所示.多次 改变沙桶的质量,由打点计时器和弹簧秤可以得到 多组不同的加速度a、力F的值.则下列说法中正确 的是______
A.由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小,可以 得出的结论,图线是倾斜的直线
B.在实验时应确保砂桶的质量m远小于滑块的质量M
C.除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外,动滑轮的质量是实验最大的误差来源
D.实验中测出加速度a的值可能大于重力加速度g.
▼优质解答
答案和解析
(1)设小车的质量为M,砂桶的总质量为m,
由牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma,
对M:F拉=Ma,
解得:F拉=
=
,
当m<<M时,即砂桶总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砂桶的总重力,
小车的加速度a与拉力成正比,如果砂和小桶的总质量没有远小于小车的质量,小车受到的拉力明显小于砂桶重力,
加速度与砂桶重力(小车受到的合力)不成正比,a-F图象发生弯曲,不再是直线.
(2)A、由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小,可以得出的结论是图线是倾斜的直线,故A正确
B、由弹簧秤可以得到多组不同的力F的值,所以不需要保砂桶的质量m远小于滑块的质量M.故B错误
C、由弹簧秤可以得到多组不同的力F的值,可以不计动滑轮的质量,故C错误
D、因为采用的是动滑轮,所以实验中测出加速度a的值可能大于重力加速度g,故D正确
故选:AD.
故答案为:(1)砂和小桶的总质量没有远小于小车的质量;
(2)AD.
由牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma,
对M:F拉=Ma,
解得:F拉=
mMg |
m+M |
mg | ||
1+
|
当m<<M时,即砂桶总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砂桶的总重力,
小车的加速度a与拉力成正比,如果砂和小桶的总质量没有远小于小车的质量,小车受到的拉力明显小于砂桶重力,
加速度与砂桶重力(小车受到的合力)不成正比,a-F图象发生弯曲,不再是直线.
(2)A、由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小,可以得出的结论是图线是倾斜的直线,故A正确
B、由弹簧秤可以得到多组不同的力F的值,所以不需要保砂桶的质量m远小于滑块的质量M.故B错误
C、由弹簧秤可以得到多组不同的力F的值,可以不计动滑轮的质量,故C错误
D、因为采用的是动滑轮,所以实验中测出加速度a的值可能大于重力加速度g,故D正确
故选:AD.
故答案为:(1)砂和小桶的总质量没有远小于小车的质量;
(2)AD.
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