题目内容
【题目】利用图示装置可以做力学中的许多实验。
(1)(多选)利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必要的措施是_______
A. 细线必须与长木板平行
B. 先接通电源再释放小车
C. 小车的质量远大于钩码的质量
D. 平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)利用此装置“研究匀变速直线运动”时,将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示,每相邻两个计数点间还有4个点未画出。
①图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=________s;
②计数点E对应小车的瞬时速度大小计算式为vE=________(时间间隔用T表示);
③为了充分利用记录数据并减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=________(时间间隔用T表示)。
(3)某同学在利用此装置“探究小车的加速度a与所受拉力F的关系”时,保持小车质量一定,改变钩码个数,在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图所示。图线________(选填“①”或“②”)是在轨道倾斜情况下得到的,小车的质量M=________kg。
【答案】AB 0.1 或 ① 0.5
【解析】
(1)[1].利用此装置“研究匀变速直线运动”时;
A. 细线必须与长木板平行,选项A正确;
B. 先接通电源再释放小车,选项B正确;
C. 该实验中没必要使得小车的质量远大于钩码的质量,选项C错误;
D. 该实验中没必要平衡小车与长木板间的摩擦力,只要小车加速运动即可,选项D错误。
(2)①[2].因为每相邻两个计数点间还有4个点未画出,则图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=0.1s;
②[3].计数点E对应小车的瞬时速度大小计算式为
vE=
或者
③[4].根据x=aT2,则
由
解得
(3)[5][6].当轨道倾斜时,当拉力F为零时小车就能加速运动,可知图像①是在轨道倾斜情况下得到的;根据可知小车的质量等于斜率的倒数,即
【题目】某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。实验时,把数据记录在表格中,数据是按加速度大小排列的,第8组数据中小车质量和加速度数据漏记:
组号 | F/N | m/kg | a(m/s) |
1 | 0.29 | 0.86 | 0.34 |
2 | 0.14 | 0.36 | 0.39 |
3 | 0.29 | 0.61 | 0.48 |
4 | 0.19 | 0.36 | 0.53 |
5 | 0.24 | 0.36 | 0.67 |
6 | 0.29 | 0.41 | 0.71 |
7 | 0.29 | 0.36 | 0.81 |
8 | 0.29 | ||
9 | 0.34 | 0.36 | 0.94 |
(1)该同学又找到了第8组数据对应的纸带以及小车质量,纸带如图乙所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出来的点未画出。请你帮助该同学求出第8组中的加速度a=_____m/s2;
(2)如果要研究加速度与力的关系,需取表格中_____组数据(填组号),做a﹣F图像;如果要研究加速度与质量的关系,需取表格中_____组数据(填组号),做a﹣m图像。这种研究方法叫做_____法;
(3)做出a﹣m图像如图丙所示,由图像_____(填“可以”或“不可以”)判断a与m成反比。
(4)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律:
①对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_____;
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物
②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。
A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度