题目内容
【题目】某同学设计了用光电门传感器探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m的关系。
(1)如图1所示,在小车上固定宽度为l的挡光片,将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上,释放小车,传感器记录下小车经过光电门1和光电门2的时间分别为、,可以测得小车的加速度a=____________(用题中的符号l、d、、表示)。
(2)该同学多次重复测量,作出a—F图,如图2所示,发现该图线不通过坐标原点,其原因可能是__________;此图线的BC段明显偏离直线,其原因可能是__________。
A.平衡摩擦力时,轨道右端垫的过高
B.轨道保持了水平状态
C.所用小车的质量太大
D.所挂钩码的总质量太大
【答案】 B D
【解析】
(1)数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为:
以及
根据匀变速直线运动的速度位移公式 ;
计算得出
(2)线性图象不通过坐标原点,当力达到一定值时才开始有加速度,则说明操作过程中可能是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足. 此图线的BC段明显偏离直线,其原因是所挂钩码的总质量太大,小车受到的拉力不再近似等于砝码的重力导致的,故选D
故本题答案是:(1). (2). B (3). D
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