實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(完整版)
【正文】 則 a －mM ?1圖象應(yīng)是過原點的直線，當(dāng)滿足 M m 時 m 可以忽略不計，a ≈Mmg， a －M1圖象還可以滿足圖象是過原點的直線；當(dāng)小車的質(zhì)量變小，不滿足 M m 時斜率將變小，圖象便發(fā)生彎曲 . 故選 D. 6. （ 2023 年臺州模擬）如圖 3 － 3 － 14 所示，在研究牛頓第二定律的演示實驗中，若 1 、 2 兩個相同的小車所受拉力分別為 F 1 、 F 2 ，車中所放砝碼的質(zhì)量分別為 m 1 、 m 2 ，打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移分別為 x 1 、 x 2 ，則在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，有（ A ） 圖 3 － 3 － 14 A. 當(dāng) m 1 = m 2 、 F 1 =2 F 2 時， x 1 =2 x 2 B. 當(dāng) m 1 = m 2 、 F 1 =2 F 2 時， x 2 =2 x 1 C. 當(dāng) m 1 =2 m 2 、 F 1 = F 2 時， x 1 =2 x 2 D. 當(dāng) m 1 =2 m 2 、 F 1 = F 2 時， x 2 =2 x 1 解析：題中 m 1 和 m 2 是車中砝碼的質(zhì)量，絕不能認(rèn)為是小車的質(zhì)量 . 當(dāng) m 1 = m 2時，兩車總質(zhì)量仍相等，因 F 1 =2 F 2 ，則a 1 =2 a 2 . 由 x =21 at2知， A 正確， B 錯誤；若m 1 =2 m 2 ，兩車總質(zhì)量關(guān)系未知，故 C 、 D不能確定 . 7. 在做 “ 驗證牛頓運動定律 ” 實驗時，按實驗要求安裝好器材后，應(yīng)按一定的步驟進(jìn)行實驗，下列給出供選擇的操作步驟： A ．保持小桶和砂的質(zhì)量不變，在小車?yán)锛禹来a，測出加速度，重復(fù)幾次 B ．保持小車質(zhì)量不變，改變小桶里砂子的質(zhì)量，測出加速度，重復(fù)幾次 C ．用天平測出小車、小 桶和砂子的質(zhì)量 D ．在長木板沒有定滑輪的一端墊上厚度合適的墊木，平衡摩擦力 E ．根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，分別畫出加速度和力的關(guān)系圖線及加速度和質(zhì)量的倒數(shù)關(guān)系圖線 F ．用秒表測出小車運動的時間 G ．將裝有砂子的小桶用細(xì)線通過定滑輪系到小車上，接通電源，釋放小車，在紙帶上打出一系列的點 以上步驟中，不必要的步驟是 ___________ ，正確步驟的合理順序是 _____________ . （填寫代表字母） 解析：由實驗的原理和操作過程可知 . 不必要的步驟為 F ，正確步驟的合理順序為 CDGABE . 答案： F CDGABE 8. 在探究加速度 a 與物體受力 F 之間關(guān)系的實驗中，小車的質(zhì)量 M 和砝碼的質(zhì)量 m 分別選用下列四組值： （ 1 ） M =500 g ， m 分別為 50 g 、 70 g 、 100 g 、 125 g （ 2 ） M =500 g ， m 分別為 20 g 、 30 g 、 40 g 、 50 g （ 3 ） M =200 g ， m 分別為 50 g 、 70 g 、 100 g 、 125 g （ 4 ） M =200 g ， m 分別為 20 g 、 30 g 、 40 g 、 50 g 若其他操作都正確，那么在選用 _______ ___ 組測量時所作出的圖線較準(zhǔn)確，而選這組值作 a － F 圖象時，其中 m為 _________ _ 坐 標(biāo) . 解析：探究加速度 a 與外力 F 之間的關(guān)系時，只有當(dāng)m M 的條件下， F 才接近 mg . 畫圖象時 F 亦即 m ，應(yīng)作為橫坐標(biāo)軸 . 答案：（ 2 ） 橫 9. 在 “ 探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系 ” 的實驗中： （ 1 ）某小組的幾位同學(xué)在討論制定實驗方案時分別提出以下幾點意見，你認(rèn)為不正確的是 ___________ . A. 實驗中一定要測出加速度的具體數(shù)值 B. 實驗中也可不測加速度的具體數(shù)值，只要測出不同情況下加速度的比值就行了 C. 若要驗證 “ 加速度與力的平方成正比 ” 這一猜想，在作圖線時最好以 F2為橫坐標(biāo) D. 不管是在探究加速度與力的關(guān)系時還是在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，所要測量的物理量都是 3 個 （ 2 ）實驗裝置如圖 3 － 3 － 15 所示，實驗中使小車做勻加速運動的力與小盤和砝碼重力相等的條件是_________________________ . 圖 3 － 3 － 15 （ 3 ）在探究加速度與力的關(guān)系時，要保持___________ 不變 . 答案：（ 1 ） AD （ 2 ）小盤與砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（或加速度很?。? （ 3 ）小車的質(zhì)量（只填 “ 質(zhì)量 ” 不正確） 10. 如圖 3 － 3 － 16 所示的實驗裝置可以驗證牛頓運動定律，小車上固定一個盒子，盒子內(nèi)盛有砂子 . 砂桶的總質(zhì)量（包括桶以及桶內(nèi)砂子質(zhì)量）記為 m ，小車的總質(zhì)量（包括車、盒子及盒內(nèi)砂子質(zhì)量）記為 M . 圖 3 － 3 － 16 （ 1 ）驗證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力的關(guān)系：從盒子中取出一些砂子，裝入砂桶中，稱量并記錄砂桶的總重力 mg ，將該力視為合外力 F ，對應(yīng)的加速度 a則從打下的紙帶中計算得出 . 多次改變合外力 F 的大小，每次都會得到一個相應(yīng)的加速度 . 本次實驗中，桶內(nèi)的砂子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變 . 以合外力 F 為橫軸，以加速度 a 為縱軸，畫出 a － F 圖象，圖象是一條過原點的直線 . ① a － F 圖 象 斜 率 的 物 理 意 義 是______________________________________________________________ _______________________ . ② 你認(rèn)為把砂桶的總重力 mg 當(dāng)作合外力 F 是否合理？ _____________ . （填 “ 合理 ” 或 “ 不合理 ” ） ③ 本次實驗中，是否應(yīng)該滿足 M m 這樣的條件？ _____________ （填 “ 是 ” 或 “ 否 ” ）：理由是_______________________________________________________________
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