小明同學用如圖所示的實驗裝置驗證規(guī)律:物體質(zhì)量一定,其加速度與所受合力成正比.
(1)在平衡摩擦力時,小明用墊木把長木板的右端墊得過高,使得傾角偏大.他所得到的小車的加速度a與細線作用于小車的拉力F之間的關(guān)系可用下圖中哪條圖線表示?答:______.

(2)小明認為,在做以上實驗時,“細線作用于小車的拉力F等于砂和桶的總重力”是有條件的.他把實驗裝置設(shè)想成如圖丙所示的模型:水平面上的小車,用輕繩跨過定滑輪使之與盛有砂的小桶相連.已知小車的質(zhì)量為M,砂和桶的總質(zhì)量為m,重力加速度為g.若不計摩擦阻力與空氣的阻力,根據(jù)牛頓第二定律可以計算得出細線作用于小車的拉力F=______;由此可知,當滿足______條件時,才可以認為細線作用于小車的拉力F等于砂和桶的總重力mg.
(1)平衡摩擦力時,把長木板的一端墊得過高,使得傾角偏大,過平衡摩擦力,小車受到的合力大于重物的重力,不加拉力時,小車已經(jīng)具有一定的加速度,a-F圖象在a軸上有截距,由圖所示圖象可知,圖象乙正確.
(2)以小車與砂和桶組成的系統(tǒng)為研究對象,由牛頓第二定律得:mg=(M+m)a,系統(tǒng)的加速度a=
mg
M+m
,以小車為研究對象,由牛頓第二定律得:細線作用于小車的拉力F=Ma=
Mmg
M+m
=
mg
1+
m
M
,當m<<M時,F(xiàn)≈mg,可以認為小車受到的拉力等于砂和桶的總重力.
故答案為:(1)乙;(2)
Mmg
M+m
;當m<<M.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

炮彈發(fā)射后在空中飛行,若不計空氣阻力,下列說法中正確的是( 。
①炮彈只受重力作用,方向沿豎直方向向下
②若炮彈的質(zhì)量是m,則其重力大小為mg
③炮彈在飛行中還受到一個向前的推力,其方向不斷發(fā)生變化
④炮彈在飛行過程中還受到大炮對它的推力作用.
A.①②B.③④C.①③D.②④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于物體慣性的說法中正確的是( 。
A.在任何情況下都有慣性
B.只有受外力作用時才有慣性
C.運動速度越大時慣性越大
D.只有在靜止或做勻速直線運動時才有慣性

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示,一端帶有定滑輪的長木板上固定有如圖2甲、乙兩個光電門,與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間,與跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力.不計空氣阻力及一切摩擦.

(1)在探究“合外力一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時,要使測力計的示數(shù)等于小車所受合外力,操作中必須滿足______;要使小車所受合外力一定,操作中必須滿足______.
實驗時,先測出小車質(zhì)量m,再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運動,讀出小車在兩光電門之間的運動時間t.改變小車質(zhì)量m,測得多組m、t的值,建立如圖3坐標系描點作出圖線.下列能直觀得出“合外力一定時,加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是______.
(2)如圖1甲,抬高長木板的左端,使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運動,讀出測力計的示數(shù)F和小車在兩光電門之間的運動時間t0,改變木板傾角,測得多組數(shù)據(jù),得到的F-
1
t0
的圖線如圖1乙所示.實驗中測得兩光電門的距離L=0.80m,砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.34kg,重力加速度g取9.8m/s2,則圖線的斜率為______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);若小車與長木板間的摩擦不能忽略,測得的圖線斜率將______(填“變大”、“變小”或“不變”).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中.

(1)某組同學用如圖1所示裝置,采用控制變量的方法,來研究小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與小車受到力的關(guān)系.下列措施中不需要和不正確的是______
A.首先要平衡摩擦力,使小車受到合力就是細繩對小車的拉力.
B.平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝碼,使小車能勻速滑動.
C.每次改變拉小車拉力后都需要重新平衡摩擦力
D.實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力
E.每次小車都要從同一位置開始運動
F.實驗中應(yīng)先放小車,然后再開打點計時器的電源
(2)某組同學實驗得出數(shù)據(jù),畫出a-F圖象如圖2所示,那么該組同學實驗中出現(xiàn)的問題可能是______
A.實驗中摩擦力沒有平衡
B.實驗中摩擦力平衡過度
C.實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行
D.實驗中小車質(zhì)量發(fā)生變化.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在驗證“當物體質(zhì)量一定時,物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律時,給出如下器材:
傾角可以調(diào)節(jié)的長木板(如圖所示),小車一個,計時器一個,刻度尺一把.
實驗步驟如下:
①讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2,記下所用的時間t.
②用刻度尺測量A1與A2之間的距離x.
③用刻度尺測量A1相對于A2的高度h.
④改變斜面的傾角,保持A1與A2之間的距離不變,多次重復(fù)上述實驗步驟并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)h、t.
⑤以h為縱坐標,1/t2為橫坐標,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖.
若在此實驗中,如能得到一條過坐標系原點的直線,則可驗證“當質(zhì)量一定時,物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律.
根據(jù)上述實驗步驟和說明回答下列問題:(不考慮摩擦力影響,用已知量和測得量符號表示)
(1)設(shè)小車所受的重力為mg,則小車的加速度大小a=______,小車所受的合外力大小F=______.
(2)請你寫出物體從斜面上釋放高度h與下滑時間t的關(guān)系式______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某小組做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖1所示,一端裝有定滑輪的長木板放在水平桌面上,長木板上有一小車,小車一端與穿過電火花計時器的紙帶相連,另一端用細線與托盤相連,所用交流電源的頻率為50Hz.

(1)該小組利用圖示裝置探究加速度和拉力的關(guān)系時,得到的圖象應(yīng)該是圖2中的______圖.
(2)要得到較理想的a-F圖象,對實驗操作的改進方法,下列說法正確的是______
A.應(yīng)墊高長木板不帶滑輪的一端來平衡摩擦力
B.應(yīng)墊高長木板帶滑輪的一端來平衡摩擦力
C.平衡摩擦力時,應(yīng)讓砝碼盤拉動小車做勻速運動
D.應(yīng)增加小車質(zhì)量M,使小車質(zhì)量M遠大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量m
(3)下面是實驗中得到的一條紙帶,圖中1、2、3、4、5、6、7…是計數(shù)點.每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未標出.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算第4個計數(shù)點時小車的速度______m/s,小車的加速度a=______m/s2(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

用如圖所示裝置探究影響加速度的因素,提供的器材有長木板、鐵架臺、米尺、計時儀器、小車(可視為質(zhì)點)、砝碼等,進行以下探究活動
(l)探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系.
①測量木板長度為l,將木板一端放在鐵架臺的支架上.
②讓小車從靜止開始由頂端滑到底端,測出下滑時間t,則小車運動的加速度可表示為a=______.
③保持木板傾角不變,向小車內(nèi)加入砝碼,再使其由靜止開始從頂端滑到底端,測出下滑時間t′.
④在實驗誤差范圍內(nèi)小車兩次下滑的加速度a與a′的關(guān)系為a______a′(填“>”、“<”或“=”)
⑤據(jù)此能否得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系?______
(填“能”或“不能”)
(2)探究加速度與合外力的關(guān)系
①若不計摩擦,小車質(zhì)量為M,木板長度l,兩端高度差為h時,小車沿木板下滑受到的合外力為F=______,
②改變木板傾角,測出每次木板兩端的高度差h和小車下滑的時間t.
③為了尋求a與F的關(guān)系,可以作出與變量h、t相關(guān)的圖象,當兩坐標軸的物理量為______和______時,得到的圖象才是直線.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗時,采用如圖1所示的實驗裝置,讓重物通過輕繩拖動小車在長木板上做勻加速直線運動.其中小車質(zhì)量用M表示,重物質(zhì)量用m
表示,加速度用a表示.
(1)實驗時需要將長木板的一端墊起適當?shù)母叨,這樣做是為了消除______的影響,使小車所受合外力F等于繩對小車的拉力.
(2)實驗中由于繩對小車的拉力______(選填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力,會給實驗帶來系統(tǒng)誤差.為減小此誤差,實驗中要對小車質(zhì)量M和重物質(zhì)量m進行選取,以下四組數(shù)據(jù)中最合理的一組是______.(填寫相應(yīng)序號)
①M=200g,m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
②M=200g,m=30g、35g、40g、45g、50g、55g
③M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
④M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
(3)實驗中某同學先保持重物質(zhì)量m不變,改變小車質(zhì)量M,測出了相應(yīng)的加速度a.為便于得到a與M的關(guān)系,他采用圖象法處理數(shù)據(jù),你建議他做a與______的圖象.
(4)甲、乙兩同學用同一種方法做實驗,即保持小車質(zhì)量M不變,改變重物質(zhì)量m,測出了相應(yīng)的加速度a.正確操作后,他們根據(jù)各自測得的實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖2所示的a-F圖象.他們得到圖象不同,其原因是他們選取的______不同,但他們得到了相同的結(jié)論,此結(jié)論是:______.

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