当前位置:首页>文档>第五讲探究加速度与物体受力、物体质量的关系(解析版)_4.2025物理总复习_2023年新高复习资料_一轮复习_2023年高三物理一轮复习精讲精练278111462_第三章牛顿运动定律

第五讲探究加速度与物体受力、物体质量的关系(解析版)_4.2025物理总复习_2023年新高复习资料_一轮复习_2023年高三物理一轮复习精讲精练278111462_第三章牛顿运动定律

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18 页
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文档内容

第五讲 探究加速度与物体受力、物体质量的关系  知识梳理 1.实验原理 (1)保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系. (2)保持合外力不变,探究加速度与质量的关系. (3)作出a-F图像和a-图像,确定a与F、m的关系. 2.实验器材 小车、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、刻度 尺、坐标纸. 3.实验过程 (1)测量:用天平测量槽码的质量m′和小车的质量m. (2)安装:按照如图所示装置把实验器材安装好. (3)平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑. (4)操作:①槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上,先接通电源后放开小车,断开电源,取下纸带,编号 码. ②保持小车的质量m不变,改变槽码的质量m′,重复步骤①. ③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,计算加速度a. ④描点作图,作a-F的图像. ⑤保持槽码的质量m′不变,改变小车质量m,重复步骤①和③,作a-图像. 4.数据处理 (1)利用逐差法或v-t图像法求a. (2)以a为纵坐标,F为横坐标,描点、画线,如果该线为过原点的直线,说明a与F成正比. (3)以a为纵坐标,为横坐标,描点、画线,如果该线为过原点的直线,就能判定a与m成反比. 5.注意事项 (1)平衡摩擦力时:纸带上的点间隔均匀表示小车做匀速运动.(2)实验必须保证的条件:m≫m′. (3)一先一后一按:改变拉力或小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后 释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车. 6.误差分析 (1)实验原理不完善:本实验用槽码的总重力m′g代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于槽码的 总重力. (2)平衡摩擦力不准确、质量测量不准确、计数点间距离测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引 起误差.  知识训练 考点一、教材原型实验 例1、“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示。 (1)实验的五个步骤如下: a.将纸带穿过打点计时器并将一端固定在小车上; b.把细线的一端固定在小车上,另一端通过定滑轮与小桶相连; c.平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动; d.接通电源后释放小车,小车在细线拉动下运动,测出小桶(和沙)的重力mg,作为细线对小车的拉力F, 利用纸带测量出小车的加速度a; e.更换纸带,改变小桶内沙的质量,重复步骤d的操作。 按照实验原理,这五个步骤的先后顺序应该为:________(将序号排序)。 (2)实验中打出的某一条纸带如图乙所示。相邻计数点间的时间间隔是 0.1 s,由此可以算出小车运动的加速 度是________ m/s2。 (3)利用测得的数据,可得到小车质量M一定时,运动的加速度a和所受拉力F(F=mg,m为沙和小桶的总质量,g为重力加速度)的关系图象如图丙所示。拉力F较大时,aF图线明显弯曲,产生误差。若不断增加 沙桶中沙的质量,aF图象中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为________(用题中出现 物理量表示)。为避免上述误差可采取的措施是________。 A.每次增加桶内沙子的质量时,增幅小一点 B.测小车的加速度时,利用速度传感器代替纸带和打点计时器 C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替小车所受拉力 D.在增加桶内沙子质量的同时,在小车上增加砝码,确保沙和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总 质量 【答案】(1)acbde (2)1.46 (3)g C 【解析】(1)按照实验原理,题中五个步骤的先后顺序应该为:acbde。 (2)根据Δx=aT2可知a= m/s2=1.46 m/s2。 (3)实际小车所受拉力F <mg,对小车有F =Ma,对沙和小桶有mg-F =ma,联立得a==,当m远 实 实 实 大于M时,a≈g。上述误差是由细线拉力测量不准确造成的,与m增加的快慢和a的测量无关,故A、B 错误,C正确;D项没有保证小车质量一定,故D错误。 课堂随练 训练1、用如图所示的装置验证牛顿第二定律. (1)除了图中所给器材以及交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是________(选填正 确选项的字母). A.秒表 B.天平(含砝码) C.弹簧测力计 D.刻度尺 (2)实验前补偿阻力的做法是:把实验器材安装好,先不挂重物,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.用垫块把木板一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动, 并不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做________运动. (3)为使砂桶和砂的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,需满足的条件是砂桶及砂的总质量 ________小车的总质量.(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”) (4)实验中打出的一条纸带的一部分如图所示.纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间 还有4个点没有标出.打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上.则打点计时器打B点时,小车的速度 v =________ m/s.多测几个点的速度作出v-t图像,就可以算出小车的加速度. B (5)为研究加速度和力的关系,要保证________________的总质量不变,改变砂桶内砂的质量,重复做几次 实验,通过实验数据来研究加速度和力的关系. (6)在研究加速度与质量的关系时,要保证砂和砂桶的质量不变.若砂和砂桶的质量 m与小车的总质量M 间的关系不满足第(3)问中的条件,由实验数据作出a和的图线,则图线应如图中的________所示(选填正确 选项的字母). 【答案】(1)BD (2)匀速直线 (3)远小于 (4)0.44(0.43~0.45) (5)小车 (6)C 【解析】(1)利用天平测量质量,利用打点计时器可以计时,打出的纸带需测量长度求加速度,所以需要天 平和刻度尺,A、C错误,B、D正确. (2)补偿阻力是使小车拖动纸带在木板上做匀速直线运动. (3)为了使砂桶及砂的重力近似等于拉力,需要砂桶及砂的总质量要远小于小车的总质量. (4)由中间时刻的瞬时速度等于整个过程的平均速度,可得 v == m/s=0.44 m/s B (5)探究加速度a与外力F的关系时,需要保持小车的总质量恒定不变. (6)在研究加速度与质量的关系时, 由于平衡了摩擦力,所以图像过原点,且分别对小车和砂桶及砂受力分析,由牛顿第二定律可得mg-F =ma,F =Ma,解得 mg=(M+m)a,整理解得a=,因为保证了砂和 T T 砂桶的质量不变,所以由实验数据作出a-的图线,不会发生弯曲,故选C. 训练2、(2022·广东选考模拟)某同学进行“探究加速度与物体受力的关系”的实验。将实验器材按图甲所 示安装好。已知打点计时器的工作频率为50 Hz。请完成下列相关内容: (1)该同学在进行平衡摩擦力的操作时,将木板垫高后,在________(选填“挂”或“不挂”)小吊盘(含砝 码)的情况下,轻推小车,让小车拖着纸带运动,得到了如图乙所示的纸带,则该同学平衡摩擦力时木板的 倾角________(选填“过大”“过小”或“适中”)。 (2)该同学按步骤(1)操作后,保持小车质量不变,通过改变小吊盘中砝码的质量来改变小车受到的合外力, 得到了多组数据。 ①根据实验数据作出了如下a-F图像,则符合该同学实验结果的是________。 ②某次实验打出的纸带如图丙所示,其中每两个计数点之间有四个计时点未画出,则对应的小车加速度为 ________m/s2;打点计时器打E点时,对应的小车速度为________m/s(计算结果保留2位有效数字)。 【答案】(1)不挂 过大 (2)①B ②1.6 0.99 【解析】(1)在平衡摩擦力时,小车在运动方向上只受到摩擦力和重力的分力作用,所以不挂小吊盘(含砝 码)。由题图乙可知纸带上点间距随小车的运动不断增大,说明小车做加速运动,即平衡摩擦力过度,则该 同学平衡摩擦力时木板的倾角过大。 (2)①当平衡摩擦力过度时,小车在F=0时即具有加速度,故B图像符合该同学的实验结果。 ②由题意可知相邻两计数点间的时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s 根据逐差法可得小车的加速度为 a=≈1.6 m/s2 打点计时器打E点时,对应的小车速度为D、F间的平均速度,即v ==0.99 m/s。 E 考点二、创新型实验 例1、(2020·北京高考)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,做如下探究: (1)为猜想加速度与质量的关系,可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上,前端通过钩码 牵引,后端各系一条细线,用板擦把两条细线按在桌上,使小车静止。抬起板擦,小车同时运动,一段时 间后按下板擦,小车同时停下。对比两小车的位移,可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件,下列 正确的是:________(选填选项前的字母)。 A.小车质量相同,钩码质量不同 B.小车质量不同,钩码质量相同 C.小车质量不同,钩码质量不同 (2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系,设计实验并得到小车加速度a与质量M的7组实验数据,如 下表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点,请将余下的一组数据描在坐标纸上,并作出a 图像。 次数 1 2 3 4 5 6 7 a/(m·s-2) 0.62 0.56 0.48 0.40 0.32 0.24 0.15 M/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 (3)在探究加速度与力的关系实验之前,需要思考如何测“力”。请在图3中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量,下列说法正确的是:________(选填选项前的字母)。 A.使小车沿倾角合适的斜面运动,小车受力可等效为只受绳的拉力 B.若斜面倾角过大,小车所受合力将小于绳的拉力 C.无论小车运动的加速度多大,砂和桶的重力都等于绳的拉力 D.让小车的运动趋近于匀速运动,砂和桶的重力才近似等于绳的拉力 【答案】(1)B (2)图见解析图甲 (3)图见解析图乙 A 【解析】(1)为猜想加速度与质量的关系,必须控制小车所受拉力相同,而让小车的质量不同,所以钩码质 量相同,故B正确。 (2)根据表中数据计算出的值,然后描点。作图时,应画一条平滑曲线,使曲线过尽量多的点,不能落在线 上的点应大致均匀分布在线的两侧。a图像如图甲所示。 (3)小车受力示意图如图乙所示。 例2、使小车沿倾角合适的斜面运动,此时小车所受重力沿斜面的分力大小刚好等于小车所受的摩擦力大 小,则小车所受的合力可等效为只受绳的拉力,故A正确;若斜面倾角过大,则小车的重力沿斜面的分力大于摩擦力,小车所受合力将大于绳的拉力,故B错误;由牛顿第二定律可知,只要小车加速运动,砂和 桶的重力就大于绳的拉力,故C错误;除让小车的运动趋近于匀速运动外,当小车的质量远大于砂和桶的 质量时,砂和桶的重力也近似等于绳的拉力,故D错误。 某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长 木板水平放置,其右端固定一轻滑轮:轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩 码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg。实验步骤如下: (1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀 速下滑。 (2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与 木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图像,经数据 处理后可得到相应的加速度a。 (3)对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位 有效数字),将结果填入下表。 n 1 2 3 4 5 a/m·s-2 0.20 0.58 0.78 1.00 (4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图像。从图像可以看出:当物体质量一定时,物体的 加速度与其所受的合外力成正比。 图(b) 图(c) (5)利用a-n图像求得小车(空载)的质量为 kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m·s-2)。(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是 (填入正确选项前的标号) A.a-n图线不再是直线 B.a-n图线仍是直线,但该直线不过原点 C.a-n图线仍是直线,但该直线的斜率变大 【答案】(3)0.40(0.37~0.49均对) (4)a-n图线见解析 (5)0.45(在0.43和0.47范围内均对) (6)BC(2分) 解析 (3)小滑车释放后做初速度为零的匀加速直线运动满足x= at2 ① 由图(b)知,当x=0.8 m时,t=2.00 s,代入①式解得a=0.40 m/s2 (5)描点作图a-n图线如图: 对钩码与小滑车组成的系统有nmg=(m'+5m)a 代入数据解得a= n= n 由图像知k= , 故, 解得m'=0.45 kg。 (6)若木板保持水平,则对系统由牛顿第二定律得nmg-μ[m'+(N-n)m]g=(m'+Nm)a a= n-μg= n-μg。 由此知图线不过原点,且斜率增大,故B、C选项正确。例3、为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置.其中M为 带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,m 为滑轮的质量.力传感器可测出轻绳中的拉力大小. 0 (1)实验时,一定要进行的操作是________; A.将带滑轮的长木板右端垫高,以补偿阻力 B.用天平测出砂和砂桶的质量 C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数 D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用 的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________ m/s2(结果保留三位有效数字); (3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a—F图像(如图)是一条直线,图线与 横坐标轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为________;(填写字母) A. B.-m 0 C.-m D. 0 (4)乙同学根据测量数据作出如图所示的a—F图线,该同学做实验时存在的问题是________.(填写字母) A.先释放小车,后接通电源 B.砂和砂桶的质量m没有远小于小车的质量MC.平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫得过高 D.没有补偿阻力或补偿阻力不够 【答案】(1)AC (2)2.00 (3)C (4)D 【解析】(1)用力传感器测出拉力,从而表示小车受到的合外力,故需要将带滑轮的长木板右端垫高,以补 偿阻力,故A正确;拉力可以由力传感器测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶 (包括砂)的质量远小于车的总质量,故B、D错误;使用打点计时器时,应先接通电源,待打点稳定后再 释放小车,故C正确. (2)根据匀变速直线运动推论Δx=aT2,依据逐差法,可得a=≈2.00 m/s2 (3)由牛顿第二定律,对小车分析有2F=(M+m)a,整理得a=F,由图像得k= 0 解得M=-m,故选C. 0 (4)如题图所示,当拉力达到一定数值时才产生了加速度,说明没有补偿阻力或没有完全补偿阻力,故选D. 课堂随练 训练1、(2021·高考湖南卷,T11)某实验小组利用图(a)所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要 实验步骤如下: (1)用游标卡尺测量垫块厚度h,示数如图(b)所示,h=________cm。 (2)接通气泵,将滑块轻放在气垫导轨上,调节导轨至水平。 (3)在右支点下放一垫块,改变气垫导轨的倾斜角度。 (4)在气垫导轨合适位置释放滑块,记录垫块个数n和滑块对应的加速度a。 (5)右支点下增加垫块个数(垫块完全相同),重复步骤(4),记录数据如下表: n 1 2 3 4 5 6 a/(m·s-2) 0.087 0.180 0.260 0.425 0.519 根据表中数据在图(c)上描点,绘制图线。如果表中缺少的第4组数据是正确的,其应该是________m/s2(保留3位有效数字)。 【答案】(1)1.02 (5)见解析图 0.345(±0.02均正确) 【解析】(1)垫块的厚度为 h=1 cm+2×0.1 mm=1.02 cm。 (5)绘制图线如图,由图可知,第4组数据中的加速度a为0.345 m/s2。 训练2、如图是探究加速度与力关系的实验装置.提供器材如下:带有刻度尺的气垫导轨、气泵、光电门2 个、数字计时器、带挡光片的滑块(其上可放砝码)、砝码盘(质量5 g)、质量5 g的砝码5个.实验步骤: ①固定光电门,测出光电门间的距离;调节导轨水平,将滑块用细线跨过轻质滑轮与砝码盘相连; ②将5个砝码放到滑块上,释放滑块,测出其经过光电门1和2的挡光时间; ③取滑块上一个砝码放入砝码盘,释放滑块,测出挡光时间;④再次取滑块上一个砝码,依次重复上述操作,直至将5个砝码全部转移到砝码盘. (1)实验小组想用如图甲所示的游标卡尺测量挡光片的宽度,游标尺共有10格,与主尺的29格(29 mm)等 长,则该游标卡尺的精确度为________ mm,实验小组先用该尺练习一下读数,如图乙所示,读数为 ________ cm. (2)描点作图分析加速度与力的关系.如图丙是用实验数据绘制的 a-F图像.错误图像形成的原因可能是 ________. A.滑块释放时具有一定的初速度 B.绘制a-F图像时,将砝码盘中的砝码重量作为合力F C.滑块上固定的挡光片发生倾斜 (3)依据图丙计算出滑块的质量为________ g.(结果保留三位有效数字) 【答案】(1)0.1 1.05 (2)B (3)195 【解析】(1)该游标卡尺的精确度为0.1 mm,读数为1 cm+0.1 mm×5=1.05 cm (2)根据牛顿第二定律a=知,加速度和合外力成正比,a-F图像应该是过原点的一条直线.题图丙不是过 原点的一条直线,形成原因可能是绘制a-F图像时,将砝码盘中的砝码重力作为合力F,没有考虑砝码盘 (质量5 g)本身的质量,使得实际的合力比绘制a-F图像时的合力偏大,故选B; (3)设滑块的质量是M,砝码盘质量m ,砝码的质量为m,细线上的拉力为F ,据牛顿第二定律,对砝码 0 T盘及砝码(m+m)g-F =(m+m)a 0 T 0 对滑块F =Ma T 可得加速度a=+=+ 即题图丙中图像斜率为,有= kg-1=4.44 kg-1 则m+m+M≈225 g 0 由题知当F=25×10-2 N时,即5个砝码全部转移到砝码盘,这时砝码盘及砝码的质量m+m =30 g,所以 0 滑块的质量M=195 g. 训练3、(2020·7月浙江选考,T17)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图 1甲是教材中的实验方 案;图1乙是拓展方案,其实验操作步骤如下: ①挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑; ②取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a; ③改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到a-F的关系。 (1)实验获得如图2所示的纸带,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出,则在打d点时小车的速度 大小v=________m/s(保留2位有效数字)。 d (2)需要满足条件M≫m的方案是________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”);在作a-F图像时,把mg作 为F值的是________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。 【答案】(1)0.19 (2)甲 甲和乙 【解析】(1)相邻两个计数点之间的时间间隔T=5×0.02 s=0.10 s,根据做匀变速直线运动的质点在一段时 间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得打d点时小车的速度大小v==×10-2 m/s≈0.19 m/s。 d (2)在图甲中把托盘和砝码的重力视为小车受到的拉力,需要满足条件M≫m;在图乙中挂上托盘和砝码, 使小车匀速向下运动,受力平衡,去掉托盘和砝码,小车所受的合外力F等于托盘和砝码的重力mg。所以 需要满足条件M≫m的方案是甲。在作a-F图像时,把mg作为F值的是甲和乙。  同步训练 1、(2021·四川省广元市高三下第三次适应性统考)如图甲所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,钩码的质量为m,小车和砝码的质量为m,重力加速度为g。 1 2 (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m 应远小于m 2 1 D.调节滑轮的高度,使细线与长木板平行 (2)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若长木板水平,他测量得到的a图象如图乙所示,设图中 直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与长木板间的动摩擦因数 μ=________(用给出的字母表 示)。 (3)实验中打出的纸带如图丙所示,相邻计数点间的时间间隔是 0.1 s,纸带上只测出了两组数据,图中长度 单位是cm,由此可以算出小车运动的加速度大小a=________ m/s2。 【答案】(1)D (2) (3)0.46 【解析】(1)每次在小车上加减砝码时,不需要重新平衡摩擦力,A错误;实验时若用打点计时器应先接通 电源后释放小车,B错误;本实验为了使得钩码的重力近似等于小车的牵引力,则 m 应远大于m ,C错 2 1 误;调节滑轮的高度,使细线与长木板平行,使小车受到细线的拉力等于小车受到的合力,D正确。 (2)当m 远小于m 时,由牛顿第二定律可知mg-μm g=ma,即=a+,则k=,b=,联立解得μ=。 1 2 1 2 2 (3)根据Δx=aT2,得(2.62-1.24)×10-2 m=3aT2,解得a=0.46 m/s2。 2、(2022·山西省长治市高三上9月质量检测)某同学利用如图甲所示的实验装置,测定物块与水平面间的动 摩擦因数。先接通电源再释放物块,打出一条纸带。从纸带上便于测量的点开始,每隔四个点选取一个计 数点,相邻计数点间的距离已经标在纸带上,如图乙所示。打点计时器所用的交流电源的频率为 50 Hz, 当地重力加速度g=10 m/s2。(所有计算结果均保留两位有效数字)(1)通过纸带数据可计算出物块加速度大小a=________ m/s2。 (2)若实验中重物的质量为15 g,物块的质量为35 g,则物块与桌面间的动摩擦因数测量值为________,该 测量值与真实值相比会________(填“偏大”“相等”或“偏小”)。 【答案】(1)0.46 (2)0.36 偏大 【解析】(1)根据Δx=aT2可得加速度a= m/s2=0.46 m/s2。 (2)根据牛顿第二定律对重物有mg-T=ma,对物块有T-μMg=Ma,联立可得mg-μMg=(M+m)a,解得 动摩擦因数的测量值μ=0.36;由于有其他阻力的影响,则该测量值会比真实值偏大。 3、(2020·全国卷Ⅱ)一细绳跨过悬挂的定滑轮,两端分别系有小球A和B,如图所示。一实验小组用此装置 测量小球B运动的加速度。 令两小球静止,细绳拉紧,然后释放小球,测得小球B释放时的高度h=0.590 m,下降一段距离后的高度 0 h=0.100 m;由h 下降至h所用的时间T=0.730 s。由此求得小球B加速度的大小为a=________ m/s2(保留 0 3位有效数字)。 从实验室提供的数据得知,小球A、B的质量分别为100.0 g和150.0 g,当地重力加速度大小为g=9.80 m/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a′=________ m/s2(保留3位有效数字)。 可以看出,a′与 a 有明显差异,除实验中的偶然误差外,写出一条可能产生这一结果的原因: ________________________。 【答案】1.84 1.96 滑轮的轴不光滑(或绳和滑轮之间有摩擦、滑轮有质量等) 【解析】由题意可知,小球B下降过程中做匀加速直线运动,根据运动学公式有 h -h=aT2,代入数据解 0 得a=1.84 m/s2。根据牛顿第二定律,对小球A有T-m g=m a′,对小球B有m g-T=m a′,联立并代入 A A B B数据解得a′=1.96 m/s2。从上面的计算结果可以看出,a′与a有明显差异,除实验中的偶然误差外,还可能 产生这一结果的原因有:滑轮的轴不光滑、绳和滑轮之间有摩擦、滑轮有质量等。