题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通
广东省韶关市2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.图1为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.
①若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的 数据如表所示.根据表数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线{#blank#}1{#/blank#}.从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是{#blank#}2{#/blank#}.
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车加速度a/(m•s﹣2) | 1.98 | 1.48 | 1.00 | 0.67 | 0.50 |
小车质量M/kg | 0.25 | 0.33 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
质量倒数 | 4.00 | 3.00 | 2.00 | 1.33 | 1.00 |
②某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a﹣F图线如图3所示,试分析图线不过原点的原因是{#blank#}3{#/blank#}.
③在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做{#blank#}4{#/blank#}法.
某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg.实验步骤如下:
⑴将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
⑵将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N﹣n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s﹣t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.
⑶对应于不同的n的a值见表.n=2时的s﹣t图象如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入表.
n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
a(m/s2) | 0.20 | {#blank#}1{#/blank#} | 0.58 | 0.78 | 1.00 |
⑷利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a﹣n图象{#blank#}2{#/blank#}.从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.
⑸利用a﹣n图象求得小车(空载)的质量为{#blank#}3{#/blank#}kg(保留2位有效数字,g=9.8m/s2).
⑹若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是{#blank#}4{#/blank#}(填入正确选项前的标号)
A.a﹣n图线不再是直线
B.a﹣n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a﹣n图线仍是直线,但该直线的斜率变大.
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