某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量

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某兴趣小组要探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图1所示的装置.图中小车的总~

(1)根据牛顿第二定律F=ma可知,需要知道小车的质量,故要利用天平测物体的质量.故需要的测量工具还有天平.(2)A、为使小车所受合外力等于细线的拉力,所以必需有小车的重力沿轨道的分力等于轨道对小车的摩擦力,所以做实验时必需平衡摩擦力.故A正确B、以钩码作为研究对象有mg-FT=ma以小车作为研究对象有FT=Ma联立以上两式可得FT=mMgm+M要绳子的拉力等于钩码的重力,即mMgm+M=mg1+mM≈mg,则有M>>m;故B正确,C错误D、应调整使细绳与木板平行,故D正确故选:ABD.(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小.v3=s3+s42T=0.0370+0.04402×0.1=0.405m/s由于每相邻两个计数点间还有4个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:s3-s2=2a1T2 s4-s2=2a2T2 为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值得:a=12(a1+a2)即小车运动的加速度计算表达式为:a=x24?x024T2=(0.0370+0.0440)?(0.0215+0.0290)4×(0.1)2m/s2=0.763m/s2故答案为:(1)天平; (2)ABD; (3)0.405; 0.763

小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma ①钩码有:mg-F=ma ②F=MmgM+m=mg1+mM,由此可知当M>>m时,够码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力.故适当垫高长木板右端,以平衡摩擦力,使钩码的质量远小于小车的质量,故选:BDE.

(1)根据2ax=vt2-v02可得a=
vt2-v02
2x

而利用某段时间内的平均速度等于该段时间内的中点时刻的速度,所以要求加速度a,就要求某段时间内的初速度和末速度,而要求初速度和末速度就要测量位移,故要用到刻度尺.
根据牛顿第二定律F=ma可知,需要知道小车的质量,故要利用天平测物体的质量.
故需要的测量工具有刻度尺和天平.
(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力,所以必需有小车的重力沿轨道的分力等于轨道对小车的摩擦力,所以做实验时必需平衡摩擦力.
以钩码作为研究对象有mg-FT=ma
以小车作为研究对象有FT=Ma
联立以上两式可得FT=M
mg
m+M

要绳子的拉力等于钩码的重力,即
Mmg
m+M
=mg,
M
m+M
=1,则有M>>m;
(3)由图表可知物体的加速度与物体的质量可能成反比,而如果作出a-M图象,却难以根据图象确定a与M是否是成反比,所以我们可以作出a-
1
M
的图象,只要a-
1
M
的图象是正比例函数图象就证明了a与M成反比例关系.
作图时要先描点,再连线,连线时要让图线过坐标原点,且让尽可能多的点落在这条直线上,其它点尽可能均匀分布在直线的两侧.图象如下图所示.



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