题目内容
【题目】某实验小组利用图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。
(1)在实验中必须将长木板右端垫高,目的是_____________,当不挂钩码时小车能匀速运动时,表明已调好。
(2)为了减小误差,每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力,获取多组数据。若小车质量为400g,实验中每次所用的钩码总质量范围应选_____组会比较合理。(填选项前的字母)
A.10g~40g B.200g~400g C.1000g~2000g
(3)图2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,由该纸带可求得小车的加速度a=___m/s2。(计算结果保留三位有效数字)
(4)在保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度与所受合外力的关系时,詹詹和彭彭二位同学得到的a―F关系分别如下图丙、丁所示(a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)。其原因分别是:
丙图:______________________________
丁图:______________________________
【答案】 平衡摩擦力 A 1.11m/s2 平衡摩擦力时倾角过大 倾角过小或没有平衡摩擦
【解析】(1)在实验中必须将长木板右端垫高,目的是平衡摩擦力,当不挂钩码时小车能匀速运动时,表明已调好。
(2)本实验要求钩码的质量远小于小车的质量,因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小,故BC错误,A正确。
(3)打点计时器所使用的是交流电源,电源的频率为时,每隔
打一个点,因每相邻两计数点间还有4个打点未标出,所以每两个计数点间的时间间隔是:
由题意可知: ,
,则得加速度
,
联立得: ,代入解得,
。
(4)丙图:当时,
,也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力过度;
丁图:从上图中发现直线没过原点,当时,
,也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢.该组同学实验操作中平衡摩擦力不足.即倾角过小,平衡摩擦力不足。
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