如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置,轨道上的B点固定一光电门,将连接小车的细线跨过滑轮系住小钩码,

如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置,轨道上的B点固定一光电门,将连接小车的细线跨过滑轮系住小钩码,在A点释放小车,测出小车上挡光片通过光电门的时间为△t.
(1)若挡光片的宽度为d,挡光片前端距光电门的距离为L,则小车的加速度a=
d2
2L(△t)2
d2
2L(△t)2

(2)在该实验中,下列操作步骤中必须做到的是______
(A)要用天平称量小车质量
(B)每次改变钩码,需要测量其质量(或重力)
(C)钩码的质量应该小些
(D)每次测量要保持小车从同一点静止出发
(E)不论轨道光滑与否,轨道一定要保持水平
(3)若实验中使用的挡光片宽度较宽,其他条件不变,则测出的小车加速度比真实值______.
329198065 1年前 已收到1个回答 举报

会跳舞的茶壶 幼苗

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解题思路:(1)遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替故v=dt,再根据v2=2al即可求出物体的加速度a.(2)根据实验原理可知,实验时要平衡摩擦力,当满足M>>m时钩码的重力才可看作小车的合外力,实验时需要测量钩码的质量,由(1)知:计算加速度时,通过匀加速运动位移时间公式求解,若小车从同一点静止出发,则加速度与时间的平方成反比,所以不需要测量AB间的距离.(3)利用挡板的长度除以挡板通过的时间求出的挡板通过的平均速度,等于其通过时的中间时刻的瞬时速度,若挡板宽度太大,导致测量瞬时速度偏小,由此可知所测加速度的变化情况.

(1)小车运动到B时的速度为:v=
d
△t
根据运动学公式:v2−v02=2ax得:
v2=2aL
a=
d2
2L(△t)2
(2)A、探究“小车的加速度与外力关系”时,只要保持小车质量不变即可,没有必要测量其质量,故A错误;
B、实验中需要求出外力和加速度的大小,因此每次改变钩码,需要测量其质量(或重力),故B正确;
C、要使钩码的重力大小等于小车外力,要求小车的质量要远大于钩码质量,因此钩码质量要小一些,故C正确;
D、每次测量不一定要求小车从同一位置释放,只要测出其加速距离以及小车上挡光片通过光电门的时间为△t,即可求出加速度的大小,故D错误;
E、根据实验原理可知,实验时要平衡摩擦力,所以轨道不光滑时,要适当垫高不带定滑轮的一端,以平衡摩擦力,故E错误.
故选:BC.
(3)此题测量的速度实际上是挡光片通过光电门的平均速度,等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,加速度一定,小车进入的速度是一定的,而挡板越宽,V自然就越大,中间速度会随之变大,由a=
v2
2l可知,v偏大,则所求加速度偏大.
故答案为:(1)
d2
2L(△t)2,(2)BC,(3)偏大.

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: 本实验与教材中的实验有所不同,但是根据所学物理知识,明确了实验原理,即可正确解答.

1年前

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