题目内容

【题目】用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律(交流电频率为50Hz):

(1)如图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上.
根据图乙可知,打下E点时小车的速度为m/s.小车的加速度为m/s2 . (计算结果均保留两位有效数字)
(2)另一同学在该实验中得到如下一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度):

F/N

0.196

0.294

0.392

0.490

0.588

a/ms﹣2

0.25

0.58

0.90

1.20

1.53

①请在图丙所示的坐标系中画出a﹣F图线
②根据图表分析,实验操作中存在的问题可能是(填字母序号)
A、没有平衡摩擦力
B、平衡摩擦力时木板倾角过小
C、平衡摩擦力时木板倾角过大
D、小车质量太大
E、砂桶和砂的质量太大.

【答案】
(1)0.20,0.40
(2),AB
【解析】解:(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,

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得:

vE= = =0.20m/s

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

即小车运动的加速度计算表达式为:a= = m/s2=0.40m/s2(2)①根据给出的数据采用描点法得出图象如图所示;

②由该图象可知,开始有外力F时,即F不等于零时,物体的加速度仍为零,因此该实验操作中可能没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够,故A、B正确,C、D、E错误.

故选:AB.

所以答案是:(1)(1)0.20.0.40.;(2)①如图所示;②AB

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