题目内容
某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.
(1)在实验中必须平衡摩擦力,通过
(2)实验中打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,如下图中给出的是实验中获取的纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是
(1)在实验中必须平衡摩擦力,通过
重力沿斜面的分力(或倾斜木板)
重力沿斜面的分力(或倾斜木板)
的方法来平衡摩擦力,当小车恰能自行匀速运动时,平衡了摩擦力.(2)实验中打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,如下图中给出的是实验中获取的纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是
0.1
0.1
s,由该纸带可求得小车的加速度a=1.07
1.07
m/s2.分析:(1)为使小车所受合外力等于细线的拉力,所以必需有小车的重力沿轨道的分力等于轨道对小车的摩擦力,所以做实验时必需平衡摩擦力.
(2)打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,因此打点周期为T=0.02s,由此可知计数点之间时间间隔,利用逐差法△x=aT2,可以求出加速度的大小.
(2)打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,因此打点周期为T=0.02s,由此可知计数点之间时间间隔,利用逐差法△x=aT2,可以求出加速度的大小.
解答:解:(1)为使小车所受合外力等于细线的拉力,该实验需要进行平衡摩擦力操作,具体为:将木板带有打点计时器的一端抬高,让小车的重力沿斜面的分力来平衡摩擦力,即满足mgsinθ=μmgcosθ.
(2)打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,因此打点周期为0.02s,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,因此计数点之间的时间间隔为:T=0.1s;
由△x=aT2得:
s4-s2=2a1T2
s3-s1=2a2T2
由此可得:a=
=
=
=1.07m/s2.
故答案为:(1)重力沿斜面的分力(或倾斜木板);(2)0.1,1.07.
(2)打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,因此打点周期为0.02s,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,因此计数点之间的时间间隔为:T=0.1s;
由△x=aT2得:
s4-s2=2a1T2
s3-s1=2a2T2
由此可得:a=
a1+a2 |
2 |
(s3+s4)-(s1+s2) |
4T2 |
(3.55+4.72)×10-2m-(1.44+2.55)×10-2m |
4×(0.1s)2 |
故答案为:(1)重力沿斜面的分力(或倾斜木板);(2)0.1,1.07.
点评:明确实验原理以及具体的操作细节,加强动手实验,同时加强基本运动学规律在物理实验中的应用.
练习册系列答案
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某实验小组利用如图所示的装置,进行“探究加速度a与合力F、质量m之间的关系”的实验.下列说法中反应正确探究结果的是( )
A、保持物体的质量m不变,加速度a跟作用在物体上的合力F成正比 | B、保持物体的质量m不变,加速度a跟作用在物体上的合力F成反比 | C、保持物体受到的合力F不变,加速度a跟物体的质量m成正比 | D、保持物体受到的合力F不变,加速度a跟物体的质量m成反比 |