题目内容
【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)以下实验操作,正确的是______。
A.平衡摩擦力时,应将空砝码盘用细线跨过定滑轮系在小车上,让细线与长木板平行
B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,应先释放小车,再接通电源
(2)为了探究小车(包括里面所装钩码)总质量M一定时,加速度a与合力F的定量关系,需要在砝码盘里面添加砝码来改变小车所受到的合力。砝码质量m和小车总质量M分别选取下列四组值:
A.,为50g、70g、100g、125g B.,为20g、30g、40g、50g
C.,为50g、70g、100g、125g D.,为30g、40g、50g、60g
若其它操作都正确,那么应该选用_____组值(选填字母代号)进行实验时的实验误差较小。
(3)下图是实验中得到的一条已打点的纸带,纸带上的A、B、C、D、E、F、G均为相邻计数点,已知打点计时器的打点周期为0.02s,相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出,相邻计数点之间的距离已标注在图上,则小车运动的加速度大小a=_____m/s2,打C点时的速度大小vC=_______m/s。(以上结果都保留2位有效数字)。
【答案】BC B 0.91 0.40
【解析】
(1)[1]A.平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,不需要挂砝码盘,故A错误;
B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器,故B正确;
C.每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故C正确;
D.实验时,如果先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,所以应该先接通电源,再放开小车,故D错误。
故选BC。
(2)[2]实验时要求小车质量M要远远大于砂及砂桶的质量m,只有B中M与m相差最大,故B正确,ACD错误。
故选B。
(3)[3]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
设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6,根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小,得
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得
代入数据解得小车运动的加速度为
[4]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,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小