题目内容
用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律,为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力。
(1)某同学平衡摩擦力时是这样操作的:将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图乙,直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这位同学的操作是否正确?如果不正确,应当如何进行?答: 。
(2)如果这位同学先如(1)中的操作,然后不断改变对小车的拉力F,他得到M(小车质量)保持不变情况下的a-F图线是下图中的 (将选项代号的字母填在横线上)。
(3)打点计时器使用的交流电频率f=50Hz。下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。若用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度,则其计算式:a= 。根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为 m/s2(结果保留两位有效数字)。
:(1)该同学的操作不正确,正确的操作应该为给小车一个初速度,小车能够匀速下滑。(2) C
(3);0.60m/s2
解析试题分析:(1)该同学的操作不正确,正确的操作应该为给小车一个初速度,小车能够匀速下滑。
(2)根据牛顿定律a-F关系为:,但因为此同学在对小车不加力的情况下,小车就能加速下滑,则图线应该是C;
(3)因为
根据
,
所以
代入解得:;
将已知数据代入上式可求得a=0.60m/s2 .
考点:此题考查验证牛顿第二定律的实验及逐差法处理数据。
(6分)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02s的低压交流电源。他经过测量和计算得到打点计时器打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度,记录在下面的表格中。
对应点 | B | C | D | E | F |
速度/ms-1 | 0.122 | 0.164 | 0.205 | 0.250 | 0.289 |
①计算打点计时器打下F点时,小车的瞬时速度的公式为 =_____________;
②根据上面得到的数据,以A点对应的时刻为t=0时刻,在坐标纸上作出小车的速度随时间变化的
图线;
③由图线求得小车的加速度=_______m/s2(结果保留两位有效数字)。