在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时(1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是

发布时间:2020-08-13 15:07:58

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时

(1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是
(2)某同学的实验方案如图所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
a.______;b.______.
(3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:
A、利用公式a=计算;
B、根据a=利用逐差法计算.
两种方案中,你认为选择方案______比较合理.
(4)下表是该同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标系中做出a-F图象;
(?小车质量:M=0.500kg,g=10m/s2?)
(5)针对该同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于该同学的设计或处理方法:______.

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解:(1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是运用控制变量法,即先保持m不变,研究a与F的关系;再保持F不变,研究a与m的关系;
(2)某同学的实验方案如图2所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,由于保持F不变,研究a与M的关系.则当质量发生改变时,若没有平衡摩擦力,则砂桶的重力就不再是小车所受的合力,所以必须平衡摩擦力.由于小车的加速运动,出现加速度,所以导致砂桶的重力大于拉小车的细线的拉力.当砂桶的质量远小于小车的质量时,砂桶的重力接近拉小车的细线的拉力.为了减少这种做法而带来的实验误差,在实验中还应该采取的两项措施是:
a.把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力;b.砂和桶的质量远小于小车质量;
(3)由于做匀变速直线的物体在相等的时间内位移总是相等.所以可借助于a=利用逐差法计算加速度大小.故选B.
另一种方案不合理的理由是a方案必须要从初速度为零开始研究.
(4)在坐标系中做出a-F图象:
(5)针对该同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,有别于该同学的设计或处理方法:
①采用气垫导轨以减小摩擦力;
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度,
③利用v-t图象计算加速度;
④用弹簧秤测量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据,等等.
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