题目内容
【题目】一同学用如图甲所示实验装置(打点计时器、纸带图中未画出)探究在水平固定的长木板上物体加速度随着外力变化的关系。分别用不同的重物P挂在光滑的轻质滑轮上,使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A,由静止开始加速运动(纸带与打点计时器之间的阻力及空气阻力可忽略)。实验后将物体A换成物体B重做实验,进行数据处理,分别得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象如图丙A、B所示。
(1)由图甲判断下列说法正确的是_____
A.实验时应先接通打点计时器的电源,后释放物体P
B.弹簧秤的读数F即为物体A或B受到的合外力
C.实验中物体A或B的质量应远大于重物P的质量
D.弹簧秤的读数始终是重物P的重力的一半
(2)该同学实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上,某次得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s1=3.61 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.58cm。则小车的加速度a =____m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)该同学研究得到的两物体的a—F的关系图象,发现两个物体的质量不等,且mA____mB(选填“大于”或“小于”)
【答案】 A 0.79 小于
【解析】(1)A项:实验时为了能使打点计时器打点稳定,应先通打点计时器的电源,后释放物体P,故A正确;
B项:弹簧秤示数即为细线的拉力,但A或B还受木板的摩擦,故B错误;
C项:本实验中细线的拉力可直接通过弹簧秤读出,所以不要物体A或B的质量应远大于重物P的质量,故C错误;
D项:只有当P处于平衡状态时,弹簧秤的读数始终是重物P的重力的一半,故D错误。
(2)交变电流的频率为50Hz,所以周期为0.02s,每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出,所以相邻计数点的时间间隔为0.1s,利用逐差法可知, ,代入数据可得: ;
(3)根据实验原理得, ,即直线的斜率表示质量的倒数,由图可知,A直线斜率更大,所以A物体质是更小。