像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成.当有物体从光

像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为l的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度(如图)d=______m(已知l>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s;
(2)用米尺测量两光电门的间距为l,则小车的加速度表达式a=
a=
(
t
1
2
t
2
2
)d2
2l
t
1
2
t
2
2
a=
(
t
1
2
t
2
2
)d2
2l
t
1
2
t
2
2
(各量均用(1)(2)里的已知量的字母表示);
(3)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a-F图线.如图中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是______;曲线上部弯曲的原因是______.
南方佳木 1年前 已收到1个回答 举报

duanxingrong 幼苗

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解题思路:(1)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.
(2)分别求出小车通过光电门1、2的速度,根据v22v12=2al求出小车的加速度.
(3)图线不过坐标原点,F=0时,物体已具有加速度,知平衡摩擦力时木板倾角太大.严格讲图线斜率的倒数表示物体和小车系统的质量,斜率向下弯曲,知质量变大,知没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量.

(1)游标卡尺的主尺读数为5mm,游标读数为0.05×3mm=0.15mm,最终读数为5.15mm=5.15×10-3m.
(2)小车通过光电门1的速度v1=
d
t1,通过光电门2的速度v2=
d
t2,根据v22−v12=2al,得a=
v22−v12
2l=a=
(
t12−
t22)d2
2l
t12
t22.
(3)F=0时,小车已具有加速度,图线不通过坐标原点O的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大.严格讲图线斜率的倒数表示物体和小车系统的质量,曲线上部弯曲的原因是没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量.
故答案为:(1)5.15×10-3m(2)a=
(
t12−
t22)d2
2l
t12
t22(3)平衡摩擦力时木板倾角太大,没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量.

点评:
本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.

考点点评: 解决本题的关键知道游标卡尺的读数方法,以及知道该实验误差形成的原因.

1年前

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