题目内容
【题目】某实验小组成员用如图甲所示的实验装置做探究加速度与质量关系的实验。实验中通过改变小车中砝码的质量,从而改变小车的总质量。
(1)实验小组成员在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力_______(填“大于”或“小于”)悬挂钩码的重力,在满足_________条件下,可以近似认为小车在运动过程中所受的拉力等于悬挂钩码的重力。
(2)实验中得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的计数点。相邻两个计数点间还有四个点未标出,__________cm。由此可算出小车的加速度a=__________m/s2(保留两位有效数字)
(3)保持悬挂钩码质量不变,改变放在小车中砝码的质量m,测出对应的加速度a。假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响。小组成员忘记测量小车本身的质量,而是以为纵坐标,m为横坐标,画出图象。从理论上分析,下列图象正确的是________。
A. B. C. D.
【答案】小于 悬挂钩码的质量远小于小车的总质量 1.80 0.20 B
【解析】
(1)[1][2]设悬挂钩码质量为m′,小车和车上砝码总质量为M,平衡摩擦力后
因此小车受到的拉力F小于悬挂钩码的重力,在满足悬挂钩码的质量远小于小车总质量的条件下,可以认为小车在运动过程中所受的拉力等于悬挂钩码的重力;
(2)[3]刻度尺上读出A、D、E三点的位置,算出
△s=(6.50-2.60)cm-(2.60-0.50)cm=1.80cm
[4]计数点间的时间间隔为T,由匀变速直线运动的推论
可知,加速度
m/s2
(3)[5]设小车的质量为M,所受的合外力为F,根据牛顿第二定律得
F=(m+M)a
变形得
图象是一条倾斜的直线,当m=0时,图象有纵截距,故B正确,ACD错误。