如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g.
(1)下列说法正确的是______.
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a﹣F图象,他可能作出图2中______ (选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______.
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的﹣a图象,如图3.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数μ=_____.
D 丙 C
【详解】
(1)A、平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:
f=mgsinθ=μmgcosθ
m约掉了,每次在小车上加减砝码时,故不需要重新平衡摩擦力;故A错误.
B、实验时应先接通电源后释放小车,故B错误.
C、让小车的质量m1远远大于小盘和重物的质量m2,因为:际上绳子的拉力
故应该是m1<<m2,故C错误;
D、由牛顿第二定律F=ma,所以,所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时,通常作图象,故D正确;
(2)遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况,故可能作出图2中丙.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是钩码的总质量太大,没有远小于小车和砝码的质量,故选C.
(3)根据牛顿第二定律可知
变形
结合图象可得:斜率,截距,
所以小车与木板间的动摩擦因数为
定义:
在匀变速直线运动中,速度的变化量Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a表示。加速度即速度的变化率。
物理意义:
加速度是表示速度变化的快慢与改变方向的物理量。
公式:
,加速度的国际制单位是米每二次方秒,符号m/s2。
方向:
与速度变化Δv的方向一致,但不一定与v的方向一致,从加速度的产生上来说,加速度的方向与合外力的方向相同。
方法与知识感悟:
加速度、速度与速度变化率的区别和理解:
①加速度是描述速度变化快慢的物理量,不是描述速度大小的物理量,所以与速度的大小没有必然联系
②加速度实质是由物体的受力和物体的质量决定的.从运动学的角度来看,加速度由速度的变化与变化所用时间的比值来量度,说明加速度不是仅仅由速度的变化决定的;
③加速度的方向与速度的方向没有必然联系,但与速度变化的方向一致,其实质是与物体所受到的合外力方向一致.
④加速度即速度的变化率.速度的变化量大,速度的变化率不一定大,速度达最大时,速度的变化率可为零。
例:
在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是( )
A.加速度与速度无必然联系
B.速度减小时,加速度也一定减小
C.速度为零时,加速度也一定为零
D.速度增大时,加速度也一定增大
答案:A
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