题目内容

【题目】为了探究“加速度与力、质量的关系”,现提供如图1所示实验装置.

(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是
A.将木板带滑轮的那一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板带滑轮的那一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将木板固定打点计时器的那一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板固定打点计时器的那一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)如图2所示,在纸带上取7个计数点A、B、C、D、E、F、G,两相邻计数点间的时间间隔为T=0.10s,用刻度尺量出AB=1.50cm,BC=3.88cm,CD=6.26cm,DE=8.67cm,EF=11.08cm,FG=13.49cm,则小车运动的加速度大小a=m/s2 , 打纸带上C点时小车的瞬时速度大小VC=m/s.(结果保留二位有效数字).
(3)某组同学实验得出数据,画出a~F图象如图3所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是
(4)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,要用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为

【答案】
(1)C
(2)2.4;0.51
(3)平衡摩擦力过度
(4)m<<M
【解析】解:(1.)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是,将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.所以选项C正确.
故选:C.
(2.)设A到B之间的距离为x1 , 以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
x4﹣x1=3a1T2
x5﹣x2=3a2T2
x6﹣x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得:
a= (a1+a2+a3)= =2.4m/s2
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
vC= =0.51m/s
(3.)由图象可知,a﹣F图象在a轴上有截距,这是由于平衡摩擦力过度造成的.
(4.)根据牛顿第二定律得:
对m:mg﹣F=ma
对M:F=Ma
解得:F=
当m<<M时,即当钩码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于钩码的总重力.
所以答案是:(1)C;(2)2.4;0.51;(3)平衡摩擦力过度;(4)m<<M.

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