约3450字。
实验:探究加速度与力、质量的关系
一、选择题
1.为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系,往往用二者的关系图象表示出来,该关系图象应选 ( )
A.a-m图象 B.m-a图象
C.a-1m图象 D.1m-a图象
[答案] C
[解析] 在作用力相同的情况下,质量越大,速度的变化越慢,加速度越小,两者可能成反比,则用a-1m图象更容易判断.
2.如果a-1m图象是通过原点的一条直线,则说明 ( )
A.物体的加速度a与质量m成正比
B.物体的加速度a与质量m成反比
C.物体的质量m与加速度a成正比
D.物体的质量m与加速度a成反比
[答案] B
[解析] a-1m图象是通过原点的一条直线,则a与1m成正比,则加速度a与质量m成反比,A项错误,B项正确.物体的质量为定值,故C、D选项错误.
3.在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,下列说法中正确的是 ( )
A.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
B.连接砝码盘和小车的细绳应与长木板保持平行
C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动
D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
[答案] BCD
[解析] 本实验先平衡摩擦力而后再把悬挂小盘的细绳系在小车上,所以A选项错误.
4.在“验证牛顿第二定律”的实验中,在研究加速度a与小车的质量M的关系时,由于没有注意始终满足M≫m的条件,结果得到的图象应是图中的 ( )
[答案] D
[解析] 在本实验中,小车的加速度a=FM=mgM+m,则绳子的张力F=MmgM+m,在研究加速度跟小车质量M的关系时,保持m不变,若横轴为1/(M+m),则a-1/(M+m)图象应是过原点的直线,当满足M≫m时,m可以忽略不计,a≈mgM,a-1/M图象还可以满足图象是过原点的直线;当小车的质量较小,不满足M≫m时,斜率将变小,图象便发生弯曲.故选D.
二、非选择题
5.如图所示的是做探究牛顿第二定律实验中打出的一条纸带,相邻记数点的时间间隔为T,间距x1、x2、x3……xn已测量出.
(1)请写出三个不同的计算加速度的表达式.
(2)甲、乙两同学用同一装置做实验,画出了各自的a-F图象(如图所示)这两个同学在做实验时,采用的哪一个物理量不同?试比较其大小.
[答案] (1)(x2-x1)/T2 13T2(x4-x1)
19T2[(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)]
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