题目内容
【题目】(1)我们已经知道,物体的加速度a同时跟合外力F和质量M两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系,需采用的思想方法是________.
(2)某同学的实验方案如图甲所示,她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F,为了减少这种做法带来的实验误差,她先做了两方面的调整措施:
a.用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是__________________.
b.使砂桶的质量远小于小车的质量,目的是使拉小车的力近似等于_______.
(3)图乙为实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离.已知所用电源的频率为50Hz,打B点时小车的速度v=_____ m/s,小车的加速度a=_______ m/s2.(结果保留两位有效数字)
【答案】控制变量法 平衡摩擦力 砂桶的重力 0.32 0.93
【解析】
当一个量与多个量有关系时,则可控制某些量不变,去研究另两个量的关系;再去改变让其它量不变,则再去研究剩余的两个量关系,例如:先保持M不变,研究a与F的关系;再保持F不变,研究a与M的关系。在实验中,为了减少这种做法而带来的实验误差,一要排除摩擦力的影响,二要砂桶的重力接近小车所受的合力.
(1)先保持M不变,研究a与F的关系;再保持F不变,研究a与M的关系,体现出控制变量法的思想.
(2)由于保持F不变,研究a与M的关系.则当质量发生改变时,若没有平衡摩擦力,则砂桶的重力就不再是小车所受的合力,所以必须平衡摩擦力。由于小车的加速运动,出现加速度,所以导致砂桶的重力大于拉小车的细线的拉力。当砂桶的质量远小于小车的质量时,砂桶的重力接近拉小车的细线的拉力.
(3)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为 T=5×0.02s=0.1s.
匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,有B点对应的速度:;根据△x=aT2可得:xCE-xAC=a(2T)2,小车运动的加速度为.