第三章 实验四.doc

1关于“验证牛顿第二定律”实验中验证“作用力一定时，加速度与质量成反比”的实验过程，以下做法中正确的是()A平衡摩擦力时，应将装沙的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C实验时，先放开小车，再接通电源D可以利用天平测出沙桶和沙质量m和小车质量M，直接用公式a求出加速度解析：平衡摩擦力时，使小车的重力沿斜面向下的分力与小车运动所受摩擦力平衡，所以不能将小桶系在小车上，A错。平衡摩擦力后，小车和板间的动摩擦因数tan，与小车的质量无关，所以改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，B正确。实验时，应先接通电源，待打点稳定后，放开小车，C错误。本实验是探究作用力一定时，加速度与质量成反比，不能直接用公式a求加速度，D错误。答案：B2如图实49所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A当m1m2、F12F2时，x12x2图实49B当m1m2、F12F2时，x22x1C当m12m2、F1F2时，x12x2D当m12m2、F1F2时，x22x1解析：当m1m2、F12F2时，由Fma可知，a12a2，再由xat2可得：x12x2，故A正确，B错误；当m12m2、F1F2时，a1a2，再由xat2可得：x1x2，故C错误，D正确。答案：AD3在“验证牛顿运动定律”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小车的质量远大于重物的质量(Mm)的条件，结果得到的图像应是图实410中的()图实410解析：在本实验中绳中的张力F，则小车的加速度a，在探究加速度跟小车质量M的关系时，保持m不变，若横轴为1/(Mm)，则a1/(Mm)图像应是过原点的直线，当满足Mm时，m可以忽略不计，a，a1/M图像还可以满足图像是过原点的直线；当小车的质量较小、不满足Mm时，图像便发生向下弯曲。故选D。答案：D4如图实411甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置。图实411(1)在实验过程中，打出了一条纸带如图实411乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02 s，从比较清晰的点起，每两测量点间还有4个点未画出，量出相邻测量点之间的距离如图实411乙所示，该小车的加速度大小a_ m/s2(结果保留两位有效数字)。(2)根据实验收集的数据作出的aF图线如图实412所示。请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议_。解析：(1)由题意得，t50.02 s0.1 s，根据xat2得，a m/s20.16 m/s2 图实412(2)由aF图像与横轴有交点，可知在实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。答案：(1)0.16(0.15也算对)(2)实验前要先充分平衡摩擦力5某同学为验证牛顿第二定律中“力与加速度”的关系，采用光电门系统来代替位移和时间测量工具，实验装置如图实413所示。光滑导轨水平放置，细线绕过可转动的圆形光栅连接小车与重物(重物质量远小于小车质量)，挡板可以在小车到达的时候使小车停下并粘住。光电门在每次有红外线通过光栅时会记下1次信号，如图所示，圆形光栅每转过1圈将会记下10次信号。不计一切摩擦，每次都将小车由静止释放，在小车停止后，记下重物质量m、信号次数n、小车运动时间t。图实413(1)小车经过的位移s与光电门记下的信号次数n的关系应是_。AsnBsCsn2 Ds(2)若实验后得到了下表所示的数据，试分析，运动时间t3应约为_。重物质量m信号次数n运动时间t/(s)m0402.002m0601.733m070t3解析：(1)小车经过的位移大小等于相同时间里圆形光栅转动通过的弧长，设相邻两光栅间的距离为L，由关系可得：，A正确。(2)重物质量远小于小车质量，可近似认为细线拉力F等于重物重量，设小车质量为M，可得：Fmg，sat2，FMa，snL联立可得：t2，由表格数据可得t3应约为1.53 s(或 s)。答案：(1)A(2)1.53 s(或 s)6为了探究加速度与力的关系，使用如图实414所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m。回答下列问题：图实414(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：_。(2)若取M0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是_。Am15 gBm215 gCm340 g Dm4400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为_。(用t1、t2、D、s表示)解析：(1)如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，M应能在任意位置静止不动，或推动M后能使M匀速运动。(2)应满足M