题目内容
(10分)某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律,实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/2014082500270990412607.png)
①为了尽量减小实验的误差,以下采取的措施中必要的是:
②若交流电的频率为50Hz,则根据下图所打纸带的打点记录,小车此次运动经B点时的速度
vB= m/s,小车的加速度a= m/s2.
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250027099207006.png)
③保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如下表:
请在在答题卷相应位置的坐标纸中完成实验8组数据的描点,并画出a-
图线,并由图线求出小车加速度a与质量倒数
之间的定量关系式是_______________.
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①为了尽量减小实验的误差,以下采取的措施中必要的是:
A.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑 |
B.应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M |
C.定滑轮的轮轴要尽量光滑 |
D.先放手让小车运动起来,速度足够大之后再让打点计时器通电打点 |
vB= m/s,小车的加速度a= m/s2.
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250027099207006.png)
③保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825002709935382.png)
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度a/m·s-2 | 1.95 | 1.72 | 1.51 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
![]() | 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
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① A (2分) ② 0.40(0.400) (2分) 1.46 (2分)③ a=
(2分) 图像如下
(2分)
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试题分析:(1)该实验设计中用拉力传感器所测得的就是绳子拉力,没有系统误差,所以对钩码和小车的质量关系,对定滑轮是否光滑都不做要求,它们对所测得的绳子拉力无影响,选项BC错。打点计时器的操作是先通电,待打点稳定后在开始运动选项D错。要使得测得的绳子拉力作为小车的合力,必须要平衡摩擦力选项A对。
(2)交流电的频率为50Hz,每隔0.02 s打一个点,有纸带可得AB之间有5个间隔即0.1s,BC之间也是5个间隔共计0.1s。匀变速直线运动,中间时刻的瞬时速度等于平均速度所以
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(3)描点作图如答案。图像近似为直线,即
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825002710138571.png)
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![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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