题目内容

(2011?椒江区模拟)某同学利用教材提供的方案进行“探究加速度与力、质量的关系”实验,如图是该同学正要接通电源进行实验时的装置情况.
(1)该安装存在多处明显不当,请逐一指出如何改正这些不当之处:
(a)
调节滑轮高度,使牵引小车的细线与小车前进方向一致
调节滑轮高度,使牵引小车的细线与小车前进方向一致

(b)
电磁打点计时器的电源应为低压交流电源(不超过6V)
电磁打点计时器的电源应为低压交流电源(不超过6V)

(c)
应将打点计时器固定在板上远离滑轮的一端,并使小车释放前位于靠近打点计时器的位置
应将打点计时器固定在板上远离滑轮的一端,并使小车释放前位于靠近打点计时器的位置

(2)该同学调整好装置后重新实验,电源频率f=50Hz,在其中一条纸带的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:SA=16.6mm、SB=126.5mm、SD=624.5mm.若无法再做实验,可由以上信息推知:
(a)用于计算相邻两计数点的时间间隔的表达式t=
5
f
5
f

(b)用于计算打C点时物体速度大小的表达式v=
SD-SB
10
f
SD-SB
10
f

(c)用于计算物体加速度大小的表达式a=
Sd-2SA-3SB
75
f2
Sd-2SA-3SB
75
f2
分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.
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公式,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
解答:解:(1)(a)调节滑轮高度,使牵引小车的细线与小车前进方向一致,那么小车的合力就近似等于绳子的拉力.
(b)电磁打点计时器的电源应为低压交流电源(不超过6V)
(c)应将打点计时器固定在板上远离滑轮的一端,并使小车释放前位于靠近打点计时器的位置,以便于能在纸带上打出更多的点.
(2)(a)每隔4个点取1个计数点,所以相邻的计数点之间的时间间隔表达式t=
5
f

(b)利用匀变速直线运动的推论得:
用于计算打C点时物体速度大小的表达式v=
xBD
tBD
=
SD-SB
10
f;
(c)根据运动学公式得:△x=at2
用于计算物体加速度大小的表达式a=
Sd-2SA-3SB
75
f2
 故答案为:
(1)(a)调节滑轮高度,使牵引小车的细线与小车前进方向一致
(b)电磁打点计时器的电源应为低压交流电源(不超过6V)
(c)应将打点计时器固定在板上远离滑轮的一端,并使小车释放前位于靠近打点计时器的位置
(2)(a)
s
f
    (b)
SD-SB
10
f     (c)
Sd-2SA-3SB
75
f2
点评:教科书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚.
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