题目内容

【题目】某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg.实验步骤如下:

⑴将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
⑵将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N﹣n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s﹣t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.
⑶对应于不同的n的a值见表.n=2时的s﹣t图象如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入表.

n

1

2

3

4

5

a(m/s2

0.20

0.58

0.78

1.00

⑷利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a﹣n图象 . 从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.
⑸利用a﹣n图象求得小车(空载)的质量为kg(保留2位有效数字,g=9.8m/s2).
⑹若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是(填入正确选项前的标号)
A.a﹣n图线不再是直线
B.a﹣n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a﹣n图线仍是直线,但该直线的斜率变大.

【答案】0.40;;0.45;BC
【解析】(3)物体做匀加速直线运动,对应的x﹣t图象为曲线,由图象可知,当t=2.0s时,位移为:x=0.80m;

则由x= at2代入数据得:a=0.40m/s2;(5)由图c可知,当n=4时,加速度为0.78m/s2,由牛顿第二定律可知:

4×0.01×9.8=(m+5×0.01)×0.78

解得:m=0.45kg;(6)若木板水平,则物体将受到木板的摩擦力;则有:

nm0g﹣μ[m+(5﹣n)m0g]=(m+5m0)a;

a= = n﹣

故说明图象仍为直线,但不再过原点;并且斜率增大;故A错误,BC正确;

(3)根据x﹣t图象的性质可明确各时刻对应的位移,根据位移公式可求得加速度;(4)将点(2,0.40)作出,并用直线将各点连接即可得出图象;(5)找出图象上的点,根据图象的性质以及牛顿第二定律列式,即可求出小车的质量;(6)对实验原理进行分析,明确摩擦力带来的影响;根据牛顿第二定律可明确图象的变化情况.

故答案为:(3)0.40; (4)如上图所示;(5)0.45;(6)BC.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网