题目内容
【题目】(1)某同学用如图1所示的装置探究“加速度与力和质量的关系”。
①该实验开始前需要平衡摩擦力,在平衡摩擦力的时候____________(填“需要”或“不需要”)挂砂桶,_____________ (填“需要”或“不需要”)安装纸带和打开打点计时器;每次改变小车的质量后______________(填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。
②实验中打出的一条纸带的一部分如图2所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度vB=__________m/s。
③该同学探究“小车的加速度与所受合力的关系”时,通过测量和处理实验数据,得到如图3所示的a–F图线,发现图线不过坐标原点,请分析其原因是:______________________ ;该图线斜率的物理意义是:___________ 。
【答案】 不需要; 需要; 不需要; 0.44; 平衡摩擦力不足; 小车质量的倒数;
【解析】①该实验开始前需要平衡摩擦力,在平衡摩擦力的时候不需要挂砂桶, 需要安装纸带和打开打点计时器;每次改变小车的质量后不需要重新平衡摩擦力。
②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,有: 。
③从图象可以看出当有了一定的拉力F时,小车的加速度仍然是零,小车没动说明小车的合力仍然是零,即小车还受到摩擦力的作用,说明摩擦力还没有平衡掉,或者是平衡摩擦力了但是平衡的还不够,没有完全平衡掉摩擦力,所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力。根据,可知a-F图象的斜率表示小车质量M的倒数。