题文
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量M关系的实验,图(a)为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)
(1)若取小车质量M=0.4 kg,改变砂桶和砂的质量 m 的值,进行多次实验,以下m的值不合适的是 。A.m1=5 g B.m2=1kgC.m3=10 gD.m4=400 g(2)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先 ,该操作是否成功,判断的依据是 .
(3)假设将小车内的细砂逐渐转移到砂桶内,令F=mg为横轴,则a-F图象中斜率的物理意义是 .
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)BD (2) 平衡摩擦 ; 不挂砂桶时,小车在倾斜的木板上是否匀速. (3) 总质量的倒数
解析
(1)设细线的拉力为T,加速度为a,根据牛顿第二定律得:
,
,解得:
,由此可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时,可将砂和桶的总重力看作小车的拉力,一般认为大于10倍为远远大于,所以AC合适,BD不合适,故选BD.
(2)根据力的合成,要想小车受到的合外力等于细线的拉力,则其他力的合力为零,所以要平衡摩擦力,即实验操作时必须首先平衡摩擦力;平衡摩擦力后不挂物体时小车应做匀速直线运动,故打出的纸带是点击均匀的,即平衡摩擦力是否成功的依据为不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的.
(3)将车内的沙子转移到桶中,就保证了M+m不变,即系统的总质量不变,研究对象是整个系统,
,可见a-F图象斜率的物理意义是
.
考点
据考高分专家说,试题“某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合.....”主要考查你对 [实验:探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。
实验:探究弹力与弹簧伸长的关系
探究弹力与弹簧伸长的关系:
实验目的:
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理:
1、如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。 
2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材:
轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸,三角板。
实验步骤:
1、如图所示,将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上,并用检查刻度尺是否竖直; 
2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0;
3、在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度Ll;
4、用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……,并将所得数据记录在表格中;
5、用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹簧弹力的大小,将所得数据填入表格。 
数据处理:
1、建立坐标系,标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位;
2、标度:标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系;
3、描点:描点时要留下痕迹;
4、连线:让尽可能多的点落在同一直线上,让其余的点落在直线的两侧,误差较大的点舍弃;
5、根据图象做出结论。


