問題詳情:
在研究“物體加速度與力的關係”的實驗中.某小組同學將一端裝有定滑輪的平板放置在水平桌面上,組裝好的實驗器材如*圖所示(設當地重力加速度爲g).
①實驗時,小組同學先用遊標卡尺測得遮光片的寬度如圖乙所示,其讀數爲 cm.
②接着,他們利用*圖實驗裝置便開始實驗:保持小車質量不變,多次改變砂桶與砂的總重F.測得加速度a和力F的數據.你認爲他們實驗中疏漏的一個重要步驟是: .
③糾正疏漏後正確進行實驗,依據多次實驗得到的a、F數據描出的點如圖*所示,發現右側若干個點明顯偏離直線.造成此誤差的主要原因是 .(填選項前的字母)
A.木板傾斜不夠 B.木板傾斜過度 C.砂桶與砂的總重太大 D.所用小車的質量太大
④若不斷增加桶中砂的質量,*圖各點連成的a﹣F圖象的曲線將不斷延伸,那麼加速度的趨向值爲g.
【回答】
考點:探究加速度與物體質量、物體受力的關係.
專題:實驗題.
分析:(1)掌握遊標卡尺讀數的方法,主尺讀數加上游標讀數,不需估讀;
(2)應明確在平衡摩擦力的前提下,繩子拉力纔等於小車受到的合力;
(3)應明確在滿足砂和砂桶質量遠小於小車質量的前提下,描出的圖象纔是傾斜直線,否則就是曲線;
(4)根據牛頓第二定律寫出小車加速度的表達式,然後再討論即可.
解答: 解:(1)遊標卡尺的主尺讀數爲:0.5cm,遊標尺上第9刻度和主尺上某一刻度對齊,所以遊標讀數爲10×0.05mm=0.50mm=0.050cm,
所以最終讀數爲:0.5cm+0.050cm=0.550cm.
(2)由實驗原理可知,實驗前沒有平衡摩擦力,所以該實驗中的一個明顯疏漏是沒有傾斜軌道平衡摩擦力;
(3)根據實驗原理可知,在滿足砂和砂桶質量遠小於小車質量的前提下,繩子拉力才近似等於砂和砂桶的重力,畫出的a﹣F圖象應是一條傾斜直線,若圖象是曲線說明砂和砂桶的質量太大,所以應選擇C;
(4)對小車和砂桶整體分析應有:a=,變形爲a=,
可見當m→∝時,a=g,即若不斷增加砂和砂桶的質量,應有a=g,即小車的加速度的趨向值爲g.
故*爲:(1)0.550;(2)沒有傾斜軌道平衡摩擦力;(3)C;(4)g
點評:“研究加速度與力的關係”實驗應明確:①在正確平衡摩擦力的前提下,繩子拉力纔等於小車受到的合力;②在滿足砂和砂桶質量遠小於小車質量的前提下,描出的a﹣F圖象纔是傾斜直線.
知識點:牛頓第二定律
題型:實驗,探究題