题目内容
【题目】在“研究牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如图所示,相邻计数点间的时间间隔是T,
(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为,如图(a)所示,为使由实验数据计算的结果更精确一些,计算加速度平均值的公式应为a=___________。
(2)在该实验中,为验证小车质量M不变时,a与F成正比,小车质量M、沙及沙桶的质量m分别选取下列四组值
A、M=500g,m分别为50g、70g、100g、125g
B、M=500g,m分别为20g、30g、40g、50g
C、M=200g,m分别为50g、70g、100g、125g
D、M=200g,m分别为30g、40g、50g、60g
若其他操作都正确,那么在选用_______组测量时所画出的a-F图像角准确。
(3)有位同学通过测量,作出a-F图像,如图(b)所示,试分析:
①图像不通过原点的原因是_____________________。
②图像上部弯曲的原因是__________________________。
【答案】 B 没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够 未满足沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M
【解析】试题分析:运动为匀加速直线运动,所以加速度可由逐差法取出.实验时要求小车质量M要远远大于砂及砂桶的质量m,根据这个要求做出选择即可.根据图象,分析误差出现的原因:平衡摩擦力的原因和小车质量M要远远大于砂及砂桶的质量m关系的原因.
(1)为了使得结果更精确点,应让更多的数据参与计算,所以根据逐差法可得, ,两式相加可得;
(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,B正确;
(3)①从图中可知当外力不为零时,小车的加速度有一段时间为零,即没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
②设加速度为a:对小车,对重物,联立解得,所以未满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M时,当m逐渐变大时,a逐渐变小,故图象出现弯曲.所以原因是:未满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M