研究物体运动的加速度与物体所受力的关系的实验装置如图甲所示,实验的步骤如下:①把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,使定滑轮伸出桌面.②把打点计时器固定在长木板没有

◎ 题目

研究物体运动的加速度与物体所受力的关系的实验装置如图甲所示,实验的步骤如下:
①把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,使定滑轮伸出桌面.
②把打点计时器固定在长木板没有定滑轮的一端,并把打点计时器连接到电源上.
③把小车放在长木板上并靠近打点计时器的地方,把纸带的一端固定在小车上且让纸带穿过打点计时器.
④细线的一端固定在小车上并跨过定滑轮,另一端悬挂一砝码盘,调整滑轮的高度使滑轮和小车间的细线与长木板平行.
⑤接通打点计时器电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一列小点.
⑥改变砝码盘中砝码的质量,更换纸带,重复上面步骤.
⑦根据纸带上打的点算出每次实验时小车的加速度,把每次实验时砝码和砝码盘的重力记录在相应的纸带上.
⑧以小车的加速度a为纵坐标,细线的拉力F(砝码和砝码盘的总重力)为横坐标,建立坐标系,画出a-F图象得出加速度与力的关系.
(1)上述操作步骤中明显遗漏的步骤是______.
(2)某同学画出的a-F图象如图乙所示,图线不是直线的可能原因是______.
(3)另一位同学将本实验做了改动:每次实验时将小车上的砝码拿下放到砝码盘上,其他操作都与上面一样.那么他画出的a-F图象______(填“是”或“不是”)一条过坐标原点的直线,原因是______.

◎ 答案

(1)上述操作步骤中明显遗漏的步骤是没有平衡摩擦力.
(2)当m<<M时,即当砝码和砝码盘的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和砝码盘的总重力.从图象上可以看出:F从0开始增加,砝码和砝码盘的质量远小于车的质量,慢慢的砝码和砝码盘的重力在增加,那么在后面砝码和砝码盘的质量就没有远小于车的质量呢,那么绳子的拉力与砝码和砝码盘的总重力就相大呢.
所以原因是砝码和砝码盘的质量没有远小于车的质量.
(3)另一位同学将本实验做了改动:每次实验时将小车上的砝码拿下放到砝码盘上,其他操作都与上面一样.
根据牛顿第二定律得
小车的加速度等于a=
mg
M+m
,即小车的加速度等于砝码和砝码盘的重力与砝码、砝码盘和小车总质量的比值,而
砝码、砝码盘和小车总质量不变.那么他画出的a-F图象是一条过坐标原点的直线.
故答案为:(1)没有平衡摩擦力
(2)是,小车的加速度等于砝码和砝码盘的重力与砝码、砝码盘和小车总质量的比值,而
砝码、砝码盘和小车总质量不变.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“研究物体运动的加速度与物体所受力的关系的实验装置如图甲所示,实验的步骤如下:①把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,使定滑轮伸出桌面.②把打点计时器固定在长木板没有…”主要考查了你对  【实验:探究加速度与力、质量的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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