题目内容
【题目】某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律
该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材,其中不必要的器材是______
选填字母代号
A.交流电源、导线
B.天平含配套砝码
C.秒表
D.刻度尺
下列说法正确的是______
选填字母代号
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验应用的实验方法是控制变量法
D.只需要一条纸带即可确定加速度与力的关系
某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大。他所得到的
关系是下列的哪根图线?图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力。答:______
消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为______;
某同学在实验中。打出的一条纸带如图所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中
、
、
、
,那么打b点的瞬时速度大小是______
;纸带加速度的大小是______
计算结果保留两位有效数字
【答案】C C C m远小于M 0.74 0.62
【解析】
(1)根据实验的原理确定测量的物理量,从而确定所需的器材.(2)根据实验的原理进行分析即可.(3)根据实验的原理,列出牛顿第二定律方程进行分析即可。(4)根据牛顿第二定律,求出小车实际的拉力大小,然后和mg进行比较,可以得出结论;(5)纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
解:(1)在实验中,打点计时器可以测量时间,所以不需要秒表.上述器材中不必要的为C.(2)A、平衡摩擦力,假设木板倾角为,则有:
,m约掉了,故不需要重新平衡摩擦力。故A错误。B、实验时应先接通电源后释放小车,故B错误。研究牛顿第二定律F=ma时,采用控制变量法保持小车质量不变,研究加速度与合外力的关系,故C正确;D、实验要重复三次,从打出的三条纸带中选择一条最清晰的纸带进行数据处理,故D错误。故选C;(3)把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,会导致重力沿斜面向下的分力偏大,摩擦力偏小,而且重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,这样在没有绳子的拉力作用下,小车就会产生加速度.故选C.(4)根据牛顿第二定律得:对m:
,对M:
,解得:
,由此可知当m<<M时,即当钩码的总质量要远小于小车的质量,绳子的拉力近似等于钩码的总重力。(5)利用匀变速直线运动的推论
,根据运动学公式△x=at2得:
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