题目内容

【题目】某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系,此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。

若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些

实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,他这样做的目的是下列的哪个 (填字母代号)

A避免小车在运动过程中发生抖动

B可使打点计时器在纸带上打出的点清晰

C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动

D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度,在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:

他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的 (填字母代号)。

A在接通电源的同时释放了小车

B小车释放时离打点计时器太近

C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D钩码匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力

【答案】 刻度尺、天平(包括砝码); D; 可在小车上加适量的砝码(或钩码); CD;

【解析】

试题根据实验原理可知,需要验证,同时根据运动学规律可知,此实验中需要测量钩码质量、小车质量和位移,故还需要的器材有:刻度尺和天平;分析小车受力可知,在平衡摩擦力的基础上,使细绳与木板平行是为了让细绳的拉力充当小车所受合外力,故选项D正确;纸带上打出的点较小,说明小车的加速度过大(即小车过快),故在所挂钩码质量不变的情况下,可以增加小车质量(在小车上加上适量的砝码);在此实验中,根据牛顿第二定律可知,钩码的重力大于细绳的拉力,而实验中用重力代替拉力会导致拉力做功大于小车动能增量;如果实验未平衡摩擦力也会导致拉力做功大于动能增量,故选项CD正确;

练习册系列答案
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【题目】用图所示的装置做探究加速度与物体受力的关系的实验。主要实验步骤如下:

a.测量小车的质量为M,砝码和托盘的质量为m,满足m<<M,可以认为砝码和托盘的重力等于小车所受拉力,记为F

b.把纸带系在小车上,并使纸带穿过打点计时器。把装有打点计时器的木板一端稍微垫高,使小车在木板上做匀速运动。

c.把连接砝码和托盘的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上,接通电源,释放小车,使小车沿长木板运动。

d.打点计时器在纸带上打下一系列的点,根据计数点间距离求出加速度a

e.换上新纸带,保持小车的质量不变,改变砝码的质量,重复实验。

f.实验过程中,小车所受拉力记为F1F2F3F4F5,对应的加速度记为a1a2a3a4a5。以加速度a为纵轴、小车所受拉力F为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图所示。

结合上述实验步骤,请你完成下列任务:

1)小车受到拉力为F2时,打出的一条清晰纸带如图所示。找一个合适的点当作计时起点0,然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,分别记为1234,用刻度尺测量出相邻计数点间的距离分别为x1x2x3x4。则小车的加速度大小为______。根据纸带还可以求出打点计时器打下点1时,小车的速度大小为_______

2)在图中已标出加速度a1a3a4a5对应的坐标点,请在该图中标出加速度a2对应的坐标点,并画出a-F图像____

3)另一组同学实验时,忘记了平衡摩擦力,绘制出a-F图线如图所示。该图线的斜率为k,纵轴截距为b。由此可知:小车的质量为______,小车所受摩擦力大小为______

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