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在实验室中,两组同学分别探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系. (1)甲...

在实验室中,两组同学分别探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系.
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(1)甲组同学使用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)装置进行实验,如图1所示,①是固定在小车上位移传感器的发射器部分,②是接收部分.在该实验中采用控制变量法,保持小车所受拉力不变,用钩码所受的重力作为小车所受拉力,利用图示装置,改变小车的质量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-1/M关系图线.
①如果摩擦力不能忽略,则画出的a-1/M图线为图2中的______.(填“甲”或“乙”或“丙”)
②该实验中某同学画出的图线中AB段明显偏离直线,如图3所示,造成此误差的主要原因是______
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(2)乙组同学利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来进行实验.
①做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=______;经过光电门2时的速度表达式v2=______,滑块加速度的表达式a=______.(以上表达式均用已知字母表示).
②为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h,如图4所示.关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是______
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小.
(1)根据加速度与质量倒数的图象可知,乙是不存在摩擦力;而丙有力仍没有加速度,则说明存在摩擦力;而甲还没有施加力,就有加速度,说明平衡摩擦力过度.同时小车的质量要远大于钩码质量. (2)知道光电门测量滑块瞬时速度的原理. 根据运动学公式求出加速度.表示出滑块的合力,根据表达式判断. 【解析】 (1)加速度与质量倒数的图象可知,乙是不存在摩擦力;而丙有力仍没有加速度,则说明存在摩擦力;而甲还没有施加力,就有加速度,说明平衡摩擦力过度. 若小车质量远大于钩码的质量,则图线应该是倾斜直线,然而实际出现偏离直线现象,说明钩码的质量没有远大于小车的质量所导致的. (2)①滑块经过光电门1时的速度表达式v1= 经过光电门2时的速度表达式v2= 则有,a= ②滑块的合力F合=Mg,为了保持滑块所受的合力不变, 所以M和h 不能同时增大或减小. 故选BC. 故答案为:(1)①丙②C (2)① ②BC
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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