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医用电钩是什么如图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D.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

分析 (1)实验时需要提前做的工作有两个:①平衡摩擦力,且每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力,因为f=m2gsinθ=μm2gcosθ,m2约掉了.②当小车的质量远远大于钩码的质量时,绳子的拉力才等于钩码的重力;
(2)如果没有平衡摩擦力的话,就会出现当有拉力时,物体不动的情况.得出图象弯曲的原因是:未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量.
(3)根据牛顿第二定律,列出小车的滑动摩擦力大小,然后结合图象的斜率与截距,可以得出结论.
(4)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度.

解答 解::(1)A、平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:f=m2gsinθ=μm2gcosθ,m2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${m}_{2}^{;}$远远大于钩码的质量${m}_{1}^{;}$,因为:际上绳子的拉力$F={m}_{2}^{;}a=frac{{m}_{1}^{;}g}{1+frac{{m}_{1}^{;}}{{m}_{2}^{;}}}$,故应该是${m}_{1}^{;}<<{m}_{2}^{;}$,故C错误;
D、$F={m}_{2}^{;}a$,所以:$a=frac{F}{{m}_{2}^{;}}$,所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时,通常作$a-frac{1}{{m}_{2}^{;}}$图象,故D正确;
故选:D
(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.故图线为丙.
当不满足m1<<m2时,随m1的增大物体的加速度a逐渐减小,故图象弯曲的原因是:所挂钩码的总质量太大,不满足沙和沙桶质量远小于小车的质量.故C正确.
(3)根据牛顿第二定律可知,m1g-μm2g=m2a;
结合$frac{1}{{m}_{2}^{;}}-a$图象,可得:$frac{1}{{m}_{2}^{;}}$=$frac{μ}{{m}_{1}^{;}}+frac{1}{{m}_{1}^{;}g}a$,
设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,
因此钩码的质量m1=$frac{1}{gk}$,小车与木板间的动摩擦因数μ=$frac{b}{gk}$.
(4)根据△x=aT2得,a=$frac{{x}_{4}^{;}-{x}_{1}^{;}}{3{T}_{;}^{2}}=frac{2.62-1.24}{3×0.{1}_{;}^{2}}×1{0}_{;}^{-2}=0.46m/{s}_{;}^{2}$
故答案为:(1)D;(2)丙,C  (3)$frac{b}{gk}$,$frac{1}{gk}$,(4)0.46

点评 会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m,且会根据原理分析实验误差,同时掌握由牛顿第二定律列出方程,与图象的斜率与截距综合求解的方法.

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