实验课上,同学们利用如图a所示的实验装置“验证牛顿第二定律”.实验中认为细绳对小车拉力F等于钩码的重力,小运动加速度a可

实验课上,同学们利用如图a所示的实验装置“验证牛顿第二定律”.实验中认为细绳对小车拉力F等于钩码的重力,小运动加速度a可用纸带上点求得:
(1)图b为某次实验得到的纸带,其中每两个计数点之间有四个打点没有画出,已知打点计时器的打点周期是0.02.根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2(保留二位有效数字)
(2)下列说法正确的是______
A.本实验小车质量应远大于钩码的质量
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.实验时应先释放小车后再接通电源
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作出a-M图象才好判断(M为小车总质量)
(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象,可能是图C中的图线______.(选填“甲”、“乙”、“丙”)
lfjxiao 1年前 已收到1个回答 举报

九功舞 花朵

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解题思路:(1)根据纸带实验数据,应用匀变速直线运动的推论△x=at2可以求出小车的加速度;
(2)根据实验注意事项分析答题;
(3)实验时如果没有平衡摩擦力,小车受到的合力等于钩码重力与摩擦力的合力,当钩码的拉力大到一定程度时,小车才有加速度,分析图示图象答题.

(1)由题意知,计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s,由图示纸带可知,
小车的加速度a=
a1+a2+a3
3=
x4−x1+x5−x2+x6−x3
9t2
=[0.0303−0.0121+0.0362−0.0183+0.0425−0.0242
9×0.12≈0.60m/s2
(2)A、当小车质量远大于钩码的质量时,可以近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力,实验时应保证小车质量远大于钩码质量,故A正确;
B、实验前应平衡摩擦力,一旦平衡摩擦力,在实验中不需要再次平衡摩擦力,每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力,故B错误;
C、实验时应先接通电源,然后再释放小车,故C错误;
D、在拉力一定时,小车的加速度与质量成反比,与质量的倒数成正比,在用图象探究加速度与质量关系时,为了方便实验数据出处理应作出a-
1/M]图象,故D错误;
(3)实验时如果没有平衡摩擦力,小车受到的合力等于绳子拉力(钩码重力)与摩擦力的合力,小于钩码的重力,当拉力拉力小于摩擦力时,小车加速度等于零,即a-F图象在F轴上有截距,由图c所示图象可知,没有平衡摩擦力而得出的图象为图线丙.
故答案为:(1)0.60;(2)A;(3)丙.

点评:
本题考点: 验证牛顿第二运动定律.

考点点评: 本题考查了求小车加速度、实验注意事项、实验数据处理等问题;在验证牛顿第二定律实验时,要平衡摩擦力,需要注意小车质量应远大于钩码质量.

1年前

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