题目内容
17.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带上点求得.①图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),由图中数据求出小车加速度值为2.99m/s2;
②保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(c),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
分析 (1)根据△x=aT2求利用逐差法求出纸带的加速度.
(2)图线不通过坐标原点,当F为某一值时,加速度为零,知平衡摩擦力不足.
解答 解:(1)纸带上从左往右两个点之间的位移依次记着s1到s8,以a表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,由图可知,中间有一点,故T=0.04s 有:
a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{({s}_{5}+{s}_{6}+{s}_{7}+{s}_{8})-({s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}+{s}_{4})}{16{T}^{2}}$=$\frac{(7.72+7.21+6.71+6.25)-(5.76+5.29+4.87+4.31)}{16×(0.04)^{2}}$×10-2m/s=2.99m/s.
(2)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
故答案为:(1)2.99;(2)实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
点评 本题考查探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的实验;解决本题的关键会从纸带上求瞬时速度和加速度,同时明确实验中要注意的事项,并掌握误差分析的基本方法.
练习册系列答案
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7.关于电磁波,下列说法正确的有( )
A. | 电磁波的传播需要介质 | |
B. | 各种颜色的可见光都是电磁波 | |
C. | 电磁波在真空中的传播速度大小都相等 | |
D. | 频率越高的电磁波,在真空中传播速度越大 |
8.用打点计时器测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验,装置如图所示:长木板处于水平,装砂的小桶(砂量可调整)通过细线绕过定滑轮与木块相连接,细线长大于桌面的高度,用手突然推动木块后,木块拖动纸带(图中未画出纸带和打点计时器)沿水平木板运动,小桶与地面接触之后,木块在木板上继续运动一段距离而停下.在木块运动起来后,打开电源开关,打点计时器在纸带上打下一系列的点,选出其中的一条纸带,图中给出了纸带上前后两部记录的打点的情况.
纸带上1、2、3、4、5各计数点到0的距离如表所示(单位:cm)
由这条纸带提供的数据,可知
①木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3.
②若纸带上从第一点到最后一点的距离是49.2cm,则纸带上这两个点之间应有30个点.
纸带上1、2、3、4、5各计数点到0的距离如表所示(单位:cm)
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
前一部分 | 4.8 | 9.6 | 14.4 | 19.2 | 24.0 |
后一部分 | 2.04 | 4.56 | 7.56 | 11.04 | 15.00 |
①木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3.
②若纸带上从第一点到最后一点的距离是49.2cm,则纸带上这两个点之间应有30个点.
5.对于由点电荷Q产生的电场,下列说法正确的是( )
A. | 电场强度的定义式仍成立,即E=$\frac{F}{Q}$,式中的Q就是产生电场的点电荷 | |
B. | 在真空中,电场强度的表达式为E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$,式中Q就是产生电场的点电荷 | |
C. | 在真空中,E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$,式中Q是检验电荷 | |
D. | 以上说法都不对 |
12.如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住.现用一个恒力F拉斜面,使斜面在水平面上向右做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是( )
A. | 竖直挡板对球的弹力可能为零 | |
B. | 斜面对球的弹力可能为零 | |
C. | 斜面对球的弹力大小与加速度大小无关 | |
D. | 斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力等于ma |
2.如图所示,倾角θ=37°的传送带以速度v1=2m/s顺时针匀速运转,现让一小滑块以v2=8m/s从传送带的底端滑上传送带,已知小滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,且传送带足够长,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,下列判断正确的是( )
A. | 0~0.6s时间内,小滑块的加速度大小为10m/s2 | |
B. | 0~1.6s时间内,小滑块先做匀减速运动后做匀速运动 | |
C. | 小滑块上滑的最远距离为4m | |
D. | 小滑块与传送带间因摩擦留下的痕迹长度为6m |
9.图中的通电导线在磁场中受力分析正确的是( )
A. | B. | C. | D. |
6.处于平直轨道上的甲、乙两物体相距s,乙在甲前且两物体同时、同向开始运动,甲以初速度v、加速度a1做匀加速直线运动,乙做初速度为零、加速度为a2的匀加速直线运动,假设甲能从乙旁边通过,下述情况可能发生的是( )
A. | a1=a2时,有可能相遇两次 | B. | a1>a2时,只能相遇一次 | ||
C. | a1<a2时,有可能相遇两次 | D. | a1<a2时,有可能相遇一次 |