题目内容
【题目】在《探究加速度与外力间的关系》实验中,某小组采用如图1所示的实验装置,用小盘和砝码拉动小车:
(1)实验前,应把长木板有打点计时器的一段抬高到合适的位置,这样做的目的是____________;实验时必须采用_____________法。即先保持小车质量不变,把_____________视为小车所受到的合外力,多次改变合外力,测出小车对应的加速度,研究加速度与合外力的关系。再保持小车所受的合外力不变,多次改变小车的质量,测出相应的加速度,研究加速度与小车质量的关系。
(2)某同学在实验用打点计时器(交流电的频率为50Hz)打出的纸带如图2所示, o、a、b、c、d、e、f是连续的几个计数点,相邻两个计数点之间还有四个点没有画出,根据纸带,计算小车过e点时所对应的速度ve=_____m/s, 小车的加速度a=_______m/s2(结果均保留3位有效数字)
【答案】 (1)平衡摩擦力 控制变量 小盘和砝码的总重力 (2)ve= 0.196 m/s, a = 0.180m/s2
【解析】(1)实验前,应把长木板有打点计时器的一段抬高到合适的位置,这样做的目的是平衡摩擦力;因为要探究多个量之间的关系,则实验时必须采用控制变量法。即先保持小车质量不变,把小盘和砝码的总重力视为小车所受到的合外力,多次改变合外力,测出小车对应的加速度,研究加速度与合外力的关系。再保持小车所受的合外力不变,多次改变小车的质量,测出相应的加速度,研究加速度与小车质量的关系。
(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
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,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小.根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:a= =0.180m/s2