题目内容
【题目】如图甲所示,一端带有定滑轮的长木板放置在水平桌面上,靠近长木板的左端固定有一光电门,右端放置一带有挡光片的小车,小车和挡光片的总质量为M,细线绕过定滑轮,一端与小车相连,另一端挂有6个钩码,已知每个钩码的质量为m,且M = 4m。
⑴用游标卡尺测出小车上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则挡光片宽度d =___cm。
⑵实验时为了消除摩擦力的影响,可以把木板右端适当垫高,调节木板的倾斜度,直到使小车在不受绳的拉力时能沿木板做匀速运动。
⑶将小车从木板右端由静止释放,小车上的挡光片通过光电门的时间为,则小车通过光电门的速度为______________(用题目所给字母表示)。
⑷开始实验时,细线另一端挂有6个钩码,由静止释放小车后细线上的拉力为F1,接着每次实验时将1个钩码移放到小车上,当细线挂有3个钩码时细线上的拉力为F2,则F1____2 F2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
⑸若每次移动钩码后都从同一位置释放小车,设挡光片与光电门的距离为L,细线所挂钩码的个数为n,测出每次挡光片通过光电门的时间为t,测出多组数据,并绘出图象如图丙所示,已知图线斜率为k,则当地重力加速度为________(用题目所给字母表示)。
【答案】(1)0.520; (3); (4)小于; (5).
【解析】
(1)游标卡尺的主尺读数为5mm,游标读数为0.05×4mm=0.20mm,则最终读数为5.20mm=0.520cm;
(3)极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,则滑块通过光电门的速度v=d/t1;
(4)对整体分析,a1==0.6g,隔离对滑块分析,
根据牛顿第二定律得,F1=Ma1=4m×0.6g=2.4mg,
a2==0.3g,隔离对滑块分析,根据牛顿第二定律得,F2=7ma2=2.1mg,知F1<2F2;
(5)滑块通过光电门的速度v=d/t,
根据v2=2aL得,,
因为a=,代入解得n=,
解得,当地重力加速度为g=.
故答案为:(1)0.520;(3);(4)小于;(5).