题目内容
“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图所示.
(1)为减小实验误差,盘和砝码的质量应比小车的质量
(2)图为某同学在实验中打出的一条纸带,计时器打点的时间间隔为0.02s.他从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点问的时间间隔为
(1)为减小实验误差,盘和砝码的质量应比小车的质量
小
小
(选填“小”或“大”)得多.(2)图为某同学在实验中打出的一条纸带,计时器打点的时间间隔为0.02s.他从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点问的时间间隔为
0.1
0.1
s.他量出各相邻两计数点间的距离如图,由数据可求得打计数点3时小车的速度v3=0.460
0.460
m/s;小车的加速度a=1.20
1.20
m/s2.(结果均保留三位有效数字)分析:(1)根据牛顿第二定律得出小车所受的合力与砝码和盘的重力关系,确定盘和砝码的质量与小车的质量关系满足什么条件,盘和砝码的重力等于小车所受的合力.
(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点3的瞬时速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度.
(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点3的瞬时速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度.
解答:解:(1)根据牛顿第二定律得,整体的加速度a=
,则小车所受的合力F=Ma=
=
,当盘和砝码的质量远小于小车的质量,小车所受的合力近似等于砝码和盘的重力,可以减小实验的误差.
(2)计时器打点的时间间隔为0.02s.每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s.
计数点3的瞬时速度v3=
=
m/s≈0.460m/s.
根据△x=aT2,运用逐差法得,a=
=
≈1.20m/s2.
故答案为:(1)小,(2)0.1,0.460,1.20.
mg |
M+m |
Mmg |
m+M |
mg | ||
|
(2)计时器打点的时间间隔为0.02s.每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s.
计数点3的瞬时速度v3=
x24 |
2T |
(4+5.19)×10-2 |
0.2 |
根据△x=aT2,运用逐差法得,a=
x23+x34-x01-x12 |
4T2 |
(4.00+5.19-1.60-2.81)×10-2 |
4×0.01 |
故答案为:(1)小,(2)0.1,0.460,1.20.
点评:解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度.
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