某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的卖验。图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木
题型:不详难度:来源:
某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的卖验。图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带上点求得。
(1) 图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),由图中数据求出小车加速度值为___m/s2; (2) 保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示,根据表中数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线;从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是________。
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(c),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是________。 |
答案
(1)2.99 (2) a=1/(2m)(3)实验前未平衡摩擦力 |
解析
试题分析:(1)根据逐差法可得 (2)从图中数据分析可得a=1/(2m) (3)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知平衡摩擦力不足或者没有平衡摩擦力, 点评:解决本题的关键会从纸带上求瞬时速度和加速度,以及在作图时注意,偏离比较远的点可以舍去. |
举一反三
电磁打点计时器是一种使用 (选填“直流”或“交流”)电源的计时仪器,电源的频率是50 Hz时,在某次“练习使用打点计时器”实验中,其中一段打点纸带如图所示,A、B、C、D是连续打出的四个点.由图中数据可知,纸带的运动是 (选填“匀速”或“变速”)运动,物体的加速度是______m/s2。 |
在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中: (1)下列操作正确的有 。(填选项代号) A、在释放小车前,小车要靠近打点计时器 B、打点计时器应放在长木板的有滑轮一端 C、应先接通电源,后释放小车 D、电火花计时器应使用低压交流电源 (2)小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动,图是经打点计时器打出纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有一个点,则AD段的平均速度是 m/s,D点的瞬时速度是 m/s,小车运动的加速度大小是 m/s2。(结果保留2位小数) |
某实验小组在验证平行四边形定则时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。实验中对两次拉伸橡皮条的要求,下列说法正确的是________。A.将橡皮条拉伸相同长度即可 | B.将橡皮条沿相同方向拉即可 | C.将弹簧秤都拉到相同刻度 | D.将橡皮条和细绳的结点拉到相同位置 |
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用落体法验证机械能守恒定律的实验中,实验得到的纸带如下图所示;其中“o”为纸带上打出的第一个点,从实验室测得当地的重力加速度为9.8m/s2
①若要运用公式来验证机械能守恒,则对实验需要满足的条件的的具体操作要求是 , ②若实验中所用重锤的质量m=1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重锤的的速度vB= ,重锤的动能Ek= ,从开始下落起至B点重锤的重力势能的减小量是 ,由此可得出的结论是 。(图中单位:cm,结果取三位有效数字) ③根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图中的 ,就证明机械能是守恒的,图像的斜率代表的物理量是 。 |
分)(在利用打点计时器验证自由下落物体的机械能守恒的实验中,设在打O点时释放物体,打点计时器打A点时物体速度为,OA之间的距离为,一同学在实验报告中称,他测得,,据此可得:,,在误差允许的范围内两者相等。但老师认为数据失实,其理由是 。 |
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