問題詳情:
某實驗小組欲以圖*所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關係”.圖中A為小車,B為裝有砝碼的小盤,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電磁打點計時器相連,小車的質量為m1,小盤(及砝碼)的質量為m2.
(1)下列説法正確的是 .
A.實驗時先放開小車,再接通打點計時器的電源
B.每次改變小車質量時,應重新平衡摩擦力
C.本實驗中應滿足m2遠小於ml的條件
D.在用圖象探究小車加速度與受力的關係時,應作a﹣ml圖象
(2)某同學平衡好摩擦阻力後,在保持小車質量不變的情況下,通過多次改變砝碼重力,作出小車加速度a 與砝碼重力F的圖象如圖乙所示.若牛頓第二定律成立,重力加速度g=10m/s2,則小車的質量為 kg,小盤的質量為 kg.
(3)實際上,在砝碼的重力越來越大時,小車的加速度不能無限制地增大,將趨近於某一極限值,此極限值為 m/s2.
【回答】
解:A、實驗時應先接通電源後釋放小車,故A錯誤.
B、平衡摩擦力,假設木板傾角為θ,則有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m約掉了,故不需要重新平衡摩擦力.故B錯誤.
C、讓小車的質量m1遠遠大於小盤和重物的質量m2,因為:際上繩子的拉力F=Ma=,故應該是m2<<m1,即實驗中應滿足小盤和重物的質量遠小於小車的質量,故C正確;
D、F=ma,所以:a=,所以在用圖象探究小車的加速度與質量的關係時,通常作a﹣圖象,故D錯誤;
故選:C
(2)對a﹣F圖來説,圖象的斜率表示小車質量的倒數,故小車質量為:,
F=0時,產生的加速度是由於托盤作用產生的,故有:mg=m1a0,
解得:m=
(4)小車的加速度最大等於自由落體的加速度,故極限值為10m/s2
故*為:(1)C;(2)2.04;0.061;(3)10
知識點:牛頓第二定律
題型:實驗,探究題