题目内容
在验证牛顿第二定律的实验中,采用如图所示的实验装置。在探究加速度a与所受外力F的关系实验过程,某小组得到了如图所示的纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电,则两计数点间的时间间隔为 s,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。(保留两位有效数字)
由于他们操作不当得到的a-F关系图象如图所示,其原因是:________________________________
0.1(2分);0.50(3分);没有平衡摩擦力(或木板的倾角过小)(2分)。
解析试题分析:由于实验时使用的是频率为50HZ的交流电,故每两个点间的时间间隔是0.02s,又因为两计数点间还有四个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为0.02s×5=0.1s;我们可以利用逐差法计算加速度的大小,即a==0.50m/s2;又由a-F关系图象可知,只有当拉力为一定时,小车才产生加速度,所以产生这种现象的原因是没有平衡摩擦力(或木板的倾角过小)。
考点:通过纸带计算加速度,对牛顿第二定律实验图像的分析。
研究小车匀变速直线运动的实验装置如图所示其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50 Hz,纸带上计数点的间距如图所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带 |
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车 |
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连 |
D.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔,上述实验步骤的正确顺序是:(用字母填写) |
计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5= 。(用字母表示);
为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= (用字母表示)
伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最美的实验。在加速度实验中,伽利略将光滑直木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究铜球的运动路程和时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是不变的,伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比。请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用s,速度用v,加速度用a,时间用t表示)。
①亚里士多德的预言: ;
②伽利略的结论: ;
伽利略的实验之所以成功,主要原因是抓住了主要因素,而忽略了次要因素。你认为他在加速度实验中,伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动,是为了减小铜球运动过程中的摩擦阻力这一次要因素,同时抓住了 这一主要因素。若将此实验结论做合理外推,即可适用于自由落体运动,其原因是在实验误差范围内,铜球运动的加速度 (填序号即可)。
A.与铜球质量成正比 |
B.只与斜面倾角有关 |
C.与斜面倾角无关 |
D.与铜球质量和斜面倾角都有关 |