题目内容
【题目】某小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律.实验中,他们平衡了摩擦力,用天平测出小车的总质量,用细线所挂钩码的总重代替小车所受的牵引力大小F.
(1)他们还在实验时调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行.这样做的目的是_________.
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.保证小车最终能够做匀速直线运动
D.使细线拉力等于小车受到的合力
(2)实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,O、A、B、C、D是在纸带上选取的计数点,相邻计数点间还有4个打的点未画出,AB、CD间的距离分别为x1、x2,打点计时器的打点周期为T,则小车运动的加速度大小为________.
(3)下表录了小车质量一定时,牵引力大小F与对应的加速度a的几组数据,请在图丙的坐标中描点作出a-F图线.
钩码个数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
F(N) | 0.49 | 0.98 | 1.47 | 1.96 | 2.45 |
a(m·s-2) | 0.92 | 1.68 | 2.32 | 2.88 | 3.32 |
(4)实验中画出的a-F图线与理论计算的图线(图中已画出)有明显偏差,其原因主要是________________.
【答案】(1)D;(2)(3)如图所示;(4)不满足小车及所加钩码的总质量远大于所挂钩码质量
【解析】
试题(1)使牵引小车的细绳与木板平行.这样做的目的是可在平衡摩擦力后使用细绳拉力等于小车受的合力.故选D.
(2)因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为t=5T,匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即△x=at2,则有:
(3)根据描点法作出图象,如图所示:
(4)探究加速度与力的关系实验中,当钩码质量远小于小车质量时,可以认为小车受到的拉力等于钩码重力,如果钩码质量太大,没有远小于小车质量,小车受到的拉力明显小于钩码重力,实验误差较大,a-F图象不再是直线,而发生弯曲,变成曲线