题目内容

某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.

(1)由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24cm,由图乙中螺旋测微器测得遮光条的宽度d=
0.3853
0.3853
cm.该实验小组在做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间△t1,遮光条通过光电门2的时间△t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=
d
t1
d
t1
,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=
d
t2
d
t2
,则滑块的加速度的表达式a=
v22-v12
2s
v22-v12
2s
.(以上表达式均用字母表示)
(2)实验小组通过改变滑块质量m,得到如图丙所示的实验图象.通过分析图象,你认为图线没有过坐标原点的原因是
滑块与接触面间有摩擦,进行实验前没有平衡(或未完全平衡)摩擦力
滑块与接触面间有摩擦,进行实验前没有平衡(或未完全平衡)摩擦力
分析:螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
遮光条的宽度与遮光时间的比值是滑块的瞬时速度,由匀变速运动的速度位移公式可以求出滑块的加速度.
解答:解:(1)螺旋测微器的固定刻度为3.5mm,可动刻度为0.01×35.3mm,所以最终读数为3.853mm=0.3853cm;
由于遮光条长度比较小,经过遮光条的平均速度可认为等于滑块的瞬时速度,故滑块经过光电门的速度v1=
d
t1
,v2=
d
t2

滑块做匀变速直线运动,则v22-v12=2as,则加速度a=
v22-v12
2s

(2)从图象可以看出当有了一定的拉力F时,小车的加速度仍然是零,小车没动说明小车的合力仍然是零,即小车还受到摩擦力的作用,
说明摩擦力还没有平衡掉,所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡摩擦力.
故答案为:(1)0.3853;v1=
d
t1
,v2=
d
t2
,a=
v22-v12
2s
;(2)滑块与接触面间粗糙,实验前该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力.
点评:螺旋测微器的读数方法,固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
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