题目内容
【题目】用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律.
(1).完成平衡摩擦力的相关内容:
①取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,________(选填“静止释放”或“轻轻推动”)小车,让小车拖着纸带运动.
②如果打出的纸带如图2所示,则应________(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹________,平衡摩擦力才完成.
(2)如图3所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),其中, , , .则打C点时小车的速度为________,小车的加速度是________.(计算结果均保留三位有效数字)
(3).在平衡摩擦力后,本实验通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力的大小,若小车质量为200g,为减小实验误差,实验中每次所用的钩码总质量范围应选______组会比较合理.
A.10g~20g B.200g~400g C.1000g~2000g
(4).某同学根据实验数据作出a与F的图象如图4所示,图中的图象与横轴的截距较大,明显超出误差的范围,原因是________.
【答案】 轻轻推动 减小 间隔均匀 1.24 6.22 A 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】(1)①平衡摩擦力时,取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,若小车拖着纸带做匀速直线运动,则摩擦力得到平衡.②从纸带上看出,相等时间内位移越来越大,知小车做加速运动,需减小木板的倾角,直至小车做匀速直线运动,当纸带上打出的点迹间隔均匀,说明小车做匀速直线运动,平衡摩擦力才完成.
(2)每打5个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则小车通过C点的速度为,根据匀变速直线运动的推论公式,则加速度为
(3)本实验要求钩码的质量远小于小车的质量,因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小,故BC错误,A正确.故选A.
(4)从图线发现,当拉力不为零时,加速度仍然为零,所以原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.