题目内容
【题目】在《探究加速度与力、质量的关系》实验中采用如图(a)所示的装置。
(1)如果实验中用的是电火花打点计时器,它使用的电源是交流________V,每隔_________s打一次点。
(2)下列关系实验的一些说法,正确的是_________
A.平衡摩擦力时,应将小桶及小桶中的砂用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的智联时,需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.在每次实验中,应使小车和车上砝码的总质量远大于砂和小桶的总质量
(3)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,打“3”计数点时小车的速度大小为_______m/s,由纸带求出小车的加速度的大小a=_____________m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)
(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车和车上砝码的总质量不变,改变小桶中砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(c)所示,该图线不通过坐标原点,其原因为_________。
【答案】 (1)220 0.02 (2)D (3)0.26 0.50 (4)平衡摩擦力过度(或被垫起的轨道倾角过大)
【解析】(1)电火花打点计时器使用的电源是交流220V,每隔0.02s打一次点。
(2)平衡摩擦力时,不挂小桶及小桶中的砂,只用小车拖着纸带在木板上匀速运动,选项A错误;因平衡摩擦力时,mgsinθ=μmgcosθ,两边的质量消掉了,故每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,选项B错误;实验时,先接通打点计时器电源,再放开小车,选项C错误;在每次实验中,应使小车和车上砝码的总质量远大于砂和小桶的总质量,这样可认为小车所受的牵引力等于砂和砂桶的重力,选项D正确;故选D.
(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
根据作差法得: .
(4)由图象可知,a-F图象在a轴上有截距,说明没有加力时,物体已经产生了加速度;这是由于平衡摩擦力过度造成的.