题目内容

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______.
次数12345678
小车加速度a/ms-21.901.721.491.251.000.750.500.30
小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67
/kg-14.003.503.002.52.001.401.000.60
(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(d),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】分析:(1)根据△x=aT2求出纸带的加速度.
(2)为研究a与m的关系,作a与的关系关系图线,注意选取好标度.
(3)图线不通过坐标原点,当F为某一值时,加速度为零,知平衡摩擦力不足.
解答:解:(1)纸带上从左往右两个点之间的位移依次记着s1到s8
以a表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,有
a=
又知T=0.04s          
解得:a=2.99m/s2       
(2)由表格可知小车的加速度与质量的倒数成正比,根据描点法画出图象,如图所示:
图象为一倾斜的直线,斜率k==,所以a=
(3)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
故答案为:(1)2.99;(2)如图所示,a=;(3)实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
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.
练习册系列答案
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(1)①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图中(甲)为实验装置简图.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为下列说法中正确的是
 
(选填字母代号).
A.实验时要平衡摩擦力                B.实验时不需要平衡摩擦力
C.钩码的重力要远小于小车的总重力    D.实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图(乙)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L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm.则打C点时小车的速度为
 
m/s,小车的加速度是
 
m/s2.(计算结果均保留三位有效数字)
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(2)①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是
 
mm、
 
A、
 
V.
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②已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E=4.5V,内阻较小.则以下电路图中,
 
(选填字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路,但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏
 
(选填“大”或“小”).
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③若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的
 
电路(选填字母代号).此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=
 
( 用题中字母代号表示).

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