在“探究力、加速度和物體的質(zhì)量之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.有一位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量作出了圖乙中的A圖線.試分析:
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①A圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是
 
;
②A圖線上部彎曲的原因是
 
分析:在“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,通過控制變量法,先控制m一定,驗(yàn)證a與F成正比,再控制F一定,驗(yàn)證a與m成反比;實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶的重力代替小車的合力,故要通過將長木板右端墊高來平衡摩擦力和使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量來減小實(shí)驗(yàn)的誤差!
解答:解:①開始當(dāng)小車掛上重物時(shí),加速度卻為零,線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn),故導(dǎo)致圖象不過原點(diǎn)的原因是木板傾角偏。凑f明操作過程中平衡摩擦力不足.
②設(shè)小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律得:
對(duì)m:mg-F=ma
對(duì)M:F=Ma
解得:a=
mg
m+M

F=
Mmg
M+m

當(dāng)m<<M時(shí),即當(dāng)砝碼和小桶的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力,繩子的拉力近似等于砂和砂桶的總重力.
從圖象上可以看出:F從0開始增加,砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量,慢慢的砂和砂桶的重力在增加,那么在后面砂和砂桶的質(zhì)量就沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量,由加速度表達(dá)式知a逐漸減小,所以圖象向下彎曲.
所以原因是未滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量.
故答案為:①?zèng)]有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠;   ②未滿足拉車的砝碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M.
點(diǎn)評(píng):利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題,在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用,提高解決問題能力.
實(shí)驗(yàn)用控制變量法,本實(shí)驗(yàn)只有在滿足平衡摩擦力和小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量的雙重條件下,才能用砂和砂桶重力代替小車所受的合力!
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩另一端系著繩套B、C(用來連接彈簧測力計(jì)).其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.
①在實(shí)驗(yàn)中,如果只將細(xì)繩換成橡皮筋,其它步驟沒有改變,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果
不變
不變
(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生變化.
②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
C
C

A.理想實(shí)驗(yàn)法
B.控制變量法
C.等效替代法
D.建立物理模型法
(2)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為U,頻率為f的交流電源上,從實(shí)驗(yàn)中打出的幾條紙帶中選出一條理想紙帶,如圖所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)的距離為S0,點(diǎn)AC間的距離為S1,點(diǎn)CE間的距離為S2,已知重錘的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:
①起始點(diǎn)O到打下C點(diǎn)的過程中,重錘重力勢能的減少量為△EP=
mg(s0+s1
mg(s0+s1
,重錘動(dòng)能的增加量為△EK=
m(S1+S2)2f2
32
m(S1+S2)2f2
32
;
②根據(jù)題中提供的條件,還可利用重錘下落求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=
(S2-S1)f2
4
(S2-S1)f2
4
,經(jīng)過計(jì)算可知,測量值比當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊恼鎸?shí)值要小,其主要原因是:
由于紙帶與限位孔之間摩擦力作用、重物受到空氣阻力等影響
由于紙帶與限位孔之間摩擦力作用、重物受到空氣阻力等影響

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科目:高中物理 來源: 題型:

在“探究物體的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,測量質(zhì)量的工具是
天平
天平
,使用的計(jì)時(shí)工具是
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)在探究“彈簧的彈力和伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了彈力F和彈簧伸長量x的關(guān)系圖象,如圖1F-x 圖象,有圖象數(shù)據(jù)可知,次彈簧的勁度系數(shù)k=
50
50
N/m.
(2)在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,通過實(shí)驗(yàn)探究出兩個(gè)力合成的法則.
即:
平行四邊形
平行四邊形
定則.按照此定則得到的合力的作用效果與原來兩個(gè)力的作用效果是
相同
相同
的(填“相同”或“不同”),若互相垂直的兩個(gè)力的大小分別為3N和4N,則合力大小為
5
5
N.
(3)在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,采用了
控制變量法
控制變量法
,即:保持
質(zhì)量
質(zhì)量
不變時(shí),探究加速度與力的關(guān)系;保持
不變時(shí),探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系.
實(shí)驗(yàn)采用了如圖2所示裝置,圖中用軟木塞將木板一端適當(dāng)墊高,是為了
平衡摩擦力
平衡摩擦力

通過同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)探究,并相互交流,總結(jié)出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系是:
加速度與力成正比
加速度與力成正比
,
與質(zhì)量成反比
與質(zhì)量成反比

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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:058

某學(xué)生在“探究力與加速度、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,測得的加速度和拉力F的資料如下表所示.

(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖中作a-F圖線.

(2)圖線在F軸上截距的物理意義是_____________________.

(3)圖線斜率的物理意義是______________________________

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