题目内容
【题目】某实验小组设计了如图甲所示的实验装置,一根轻质细绳绕过定滑轮A和轻质动滑轮B后,一端与力传感器相连,另一端与小车相连.动滑轮B下面悬挂一个钩码.某次实验中,由静止开始向右拉动纸带的右端,使小车向右加速运动,由传感器测出细绳对小车的拉力为F=0.69 N,打点计时器打出的纸带如图乙所示,打点计时器使用交流电的频率为f=50 Hz,重力加速度为g=10 m/s2,试回答下列问题:
(1)打点计时器打下标号为“3”的计数点时,小车的速度v3=______m/s (保留3位有效数字);
(2)要求尽可能多的利用图乙中的数据计算小车运动的加速度大小a,则a=______m/s2(保留1位小数);
(3)不计轻绳与滑轮及轴与滑轮之间的摩擦,动滑轮B下面所悬挂钩码的质量m=______kg.
【答案】 (1)1.62 (2)3.0 (3)0.12
【解析】(1)由于每相邻两个计数点间还有1个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a= =3.0m/s2,
(3)由传感器测出细绳对小车的拉力为F=0.69N,
根据动滑轮的原理得B下面所悬挂钩码加速度a′==1.5m/s2,
根据牛顿第二定律得2F-mg=ma′
解得m=0.12kg.
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