题目内容

【题目】探究加速度与力、质量的关系实验中,某同学使用了如图所示的装置,木板放在水平桌面上,打点计时器打点频率为50Hz

(1)实验中得到如图一段纸带,每五个点为一计数点,测得AB=7.65cm;BC=10.17m,实验测出小车的加速度大小为_______m/s2 (结果保留2位小数);

(2)若直接按图所示装置进行实验,以沙和沙桶的总重力F为横坐标,通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标,画出的a-F图象合理的_______

(3)实验中,沙和沙桶的总重力_______(大于小于“等”)绳子对小车的拉力,为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力,应让沙和沙桶的总质量________(远大于远小于”)小车的质量;

(4)若第(2)中四个图象中的图线(包括BC中的直线部分)的斜率为k,则小车的质量M_______

【答案】12.52m/s2 2C 3)小于; 远小于; 41/k.

【解析】

1)根据x=aT2求解加速度;(2)若直接按图所示装置进行实验,没有平衡摩擦力,则当力F到达某一值时小车才有加速度;3)细线的拉力小于沙和沙桶的总重力.为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力,应让沙和沙桶的总质量远小于小车的质量;(4a –F图像的斜率的倒数等于小车的质量.

(1)小车的加速度大小为:

2)若直接按图所示装置进行实验,没有平衡摩擦力,则当力F到达某一值时小车才有加速度,可知画出的a-F图象合理的是C

3)实验中,我们认为细线拉力的大小等于沙和沙桶(其总质量为m)的总重力,而实际上细线的拉力:mg-T=ma,得:T=mg-ma,故细线的拉力小于沙和沙桶的总重力.为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力,应让沙和沙桶的总质量远小于小车的质量;

4)若第(2)中四个图象中的图线(包括BC中的直线部分)的斜率为k,则根据牛顿第二定律,则,小车的质量M=1/k.

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