第26練　實(shí)驗(yàn)：探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系　（時(shí)間　20分鐘）1．[2022·四川眉山市一診]如圖甲(側(cè)視圖只畫(huà)了一個(gè)小車(chē))所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來(lái)驗(yàn)證“牛頓第二定律”．兩個(gè)相同的小車(chē)放在光滑水平桌面上，右端各系一條細(xì)繩，跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)相同的小盤(pán)，增減盤(pán)中的砝碼可改變小車(chē)受到的合外力，增減車(chē)上的砝碼可改變小車(chē)的質(zhì)量．兩車(chē)左端各系一條細(xì)線，用一個(gè)黑板擦把兩細(xì)線同時(shí)按在固定、粗糙的水平墊片上，使小車(chē)靜止(如圖乙).拿起黑板擦兩車(chē)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，在兩車(chē)尚未碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩車(chē)立刻停止，測(cè)出兩車(chē)在此過(guò)程中位移的大?。?/span>圖丙為某同學(xué)在驗(yàn)證“合外力不變，加速度與質(zhì)量成反比”時(shí)的某次實(shí)驗(yàn)記錄，已測(cè)得小車(chē)1的總質(zhì)量m1＝100 g，小車(chē)2的總質(zhì)量m2＝200 g．由圖可讀出小車(chē)1的位移x1＝5.00 cm，小車(chē)2的位移x2＝________cm，可以算出＝________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，________(選填“大于”“小于”或“等于”).2．[2022·貴州貴陽(yáng)市四校聯(lián)考]為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門(mén)，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過(guò)G1、G2光電門(mén)時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄．滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為d，光電門(mén)間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問(wèn)題：(1)若取M＝0.4  kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是________．A．m＝5 g    B．m＝15 gC．m＝40 g    D．m＝400 g(2)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度a的表達(dá)式為：________________．(用Δt1、Δt2、d、x表示)(3)為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以采取的措施是________．A．適當(dāng)增大擋光片寬度dB．適當(dāng)減小擋光片寬度dC．滑塊釋放時(shí)應(yīng)盡量靠近光電門(mén)G1D．適當(dāng)增大滑塊釋放點(diǎn)與光電門(mén)G1間的距離3．[2022·天津市部分區(qū)期末]某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量用M表示，鉤碼質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)沒(méi)有進(jìn)行平衡摩擦力這一步驟，他將每組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、畫(huà)線得到a-F圖像．可能是圖乙中的________(選填“A”“B”或“C”)圖線．(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______________________．A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車(chē)后接通電源B．小車(chē)質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量C．每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，都應(yīng)重新平衡摩擦力D．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將鉤碼用細(xì)線繞過(guò)定滑輪系在小車(chē)上E．小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m和M，直接用公式a＝求出(3)如圖丙為本實(shí)驗(yàn)中得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.10 s，由該紙帶可求得小車(chē)的加速度a＝________m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
第26練　實(shí)驗(yàn)：探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系1．答案：2.45（2.43～2.47均可）　2.04（2.02～2.06均可）　等于解析：刻度尺最小分度為0.1 cm，則小車(chē)2的位移為x2＝2.45 cm，由于誤差，2.43～2.47 cm均可．由于小車(chē)都是做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)x＝at2可知，由于時(shí)間相同，則有＝＝≈2.04，由于讀數(shù)誤差，則2.02～2.06均可，由題意可知＝＝2，故在誤差允許范圍內(nèi)＝.2．答案：（1）D?。?）a＝?。?）BD解析：（1）本實(shí)驗(yàn)無(wú)法精確測(cè)量細(xì)繩的拉力得到滑行器所受的合外力，則需要用砝碼的重力近似替代，而條件是要求m?M，故A、B、C項(xiàng)的砝碼質(zhì)量較小滿(mǎn)足條件，D項(xiàng)的m＝400 g不滿(mǎn)足近似替代的條件，故最不合適的質(zhì)量選D.（2）由光電門(mén)測(cè)速度原理可得兩個(gè)位置的瞬時(shí)速度為v1＝，v2＝，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律v－v＝2ax，聯(lián)立可得a＝.（3）滑行器通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間越短，平均速度越能接近代替瞬時(shí)速度，則應(yīng)適當(dāng)減小擋光片寬度d，故A錯(cuò)誤，B正確；測(cè)量勻變速運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)，運(yùn)動(dòng)快一點(diǎn)，位移長(zhǎng)一些，能適當(dāng)減小測(cè)量產(chǎn)生的偶然誤差，故C錯(cuò)誤，D正確．3．答案：（1）A　（2）B?。?）0.50解析：（1）當(dāng)沒(méi)有進(jìn)行平衡摩擦力時(shí)，小車(chē)所受的拉力到達(dá)某一值時(shí)小車(chē)才開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，則得到的圖像應(yīng)該是A所示；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小車(chē)質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，這樣才能認(rèn)為鉤碼的重力等于小車(chē)的牽引力，選項(xiàng)B正確；每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；平衡摩擦力時(shí)，不將鉤碼用細(xì)線繞過(guò)定滑輪系在小車(chē)上，而是只讓小車(chē)拖著紙帶在木板上勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度要從紙帶中算出，不能用公式a＝求出，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．（3）由Δx＝aT2，其中Δx＝0.5 cm，則a＝＝ m/s2＝0.50 m/s2.

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