题目内容

(1)为探究作用力和反作用力的关系,阿芳同学将两个力传感器接在数据采集器上;她将两个力传感器的挂钩钩在一起,向相反的方向以不同大小的力对拉(如图1a所示),在数据采集器的显示屏上观察到了这对拉力随时间变化的曲线如图1b所示.通过以上实验,你得出的结论是:______.
阿芳同学还做了另一个实验:将一个力传感器固定在滑块上,另一个力传感器钩住它向右变速拉滑块(如图1c所示),观察到这对拉力随时间变化的曲线,如图1d所示.通过这个实验,你又能得出的结论是:______.

(2)在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用交流电频率为50Hz.小萍同学在实验得到的纸带上选择了标有0-3的4个计数点,相邻的两个计数点间还有四个点没有画出.纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺,零刻线与0点对齐.请你从图(2)中读出有关数据,并计算:相邻两个记数点间的位移差为______m,小车运动的加速度为______m/s2,第2点对应的小车瞬时速度为______m/s.
【答案】分析:1、作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上.
2、知道毫米刻度尺读数时要进行估读.
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小;根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小.
解答:解:(1)观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以看出作用力与反作用力一定大小相等,方向相反,作用力与反作用力大小一定同时变化.
将一个力传感器固定在滑块上,另一个力传感器钩住它向右变速拉滑块,通过这个实验,你又能得出的结论是:运动的物体间的作用力和反作用力也是大小相等、方向相反.
(2)由图可知,0、1、2、3四点对应的刻度分别是0、1.20 cm、3.20 cm、6.00 cm,
相邻两个记数点间的位移差为△x=0.80cm
相邻的两个计数点间还有四个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔为t=0.1s
据运动学公式得:△x=at2
a=0.80m/s2
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
得:v2==0.24m/s
故答案为:(1)作用力和反作用力总是大小相等,方向相反;运动的物体间的作用力和反作用力也是大小相等、方向相反   
(2)0.008,0.80,0.24
点评:1、掌握了作用力和反作用力的关系(作用力和反作用力是同种性质的力,它们大小相等,方向相反,同时产生同时消失,同时发生变化,互为施力物体和受力物体)即可顺利解决此类问题.
2、要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
练习册系列答案
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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中.
(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”.这种研究物理问题的科学方法是
B
B


A.建立理想模型的方法  B.控制变量法C.等效替代法    D.类比法
(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中正确的是
D
D

A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车质量时,要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(3)某次实验中得到一条纸带,如图2所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与 1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为
0.39
0.39
 m/s,小车的加速度为
0.6
0.6
m/s2
(4)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示:(小车质量保持不变)
F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/m?s-2 0.10 0.20 0.28 0.40 0.52
①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象.
②图线不过原点的原因可能是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

③图中的力F理论上指
B
B
,而实验中却用
A
A
表示.(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力      B.绳对小车的拉力.

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