题目内容
【题目】(8分)某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度和力的变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码。
(1)实验中木板略微倾斜,这样做目的是( )
A.为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.为了增大小车下滑的加速度
C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D.可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑
(2)实验主要步骤如下:
①如图乙所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d =_______mm。
②将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车及小车中砝码的质量之和为,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为
、
,则小车通过A、B过程中的加速度a=_______(用字母
、
、D.s表示)。
③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复①的操作。
(3)若在本实验中没有平衡摩擦力,假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成实验,保证小车质量M不变,改变砝码盘中砝码的数量,即质量m改变(取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m、
、
的数据,并得到m与
的关系图像(如图丙)。已知图像在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为k,A、B两点的距离为s,挡光片的宽度为d,求解
=_______(用字母b、D.s、k、g表示)。
【答案】(1)CD;(2)①5.50 ,②;(3)
.
【解析】试题分析:(1)木板略微倾斜的目的是平衡摩擦力,小车受到的拉力等于其合力,细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功,故CD正确.故选CD
(2)①游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数:5mm,游标尺的刻度第10个刻度与上边的刻度对齐,所以读数为:0.05×10=0.50mm,总读数为:5mm+0.50mm=5.50mm;
②小车通过A时的速度,小车通过B时的速度
,小车做匀加速直线运动,则
,解得:
.
(3)由动能定理得:,则:
,由图可知:
,
,摩擦力
,解得:
.
