题目内容
【题目】某同学用图1所示的实验装置探究“加速度与物体受力、质量的关系”。
(1)下列器材非本实验所需要的是_____;(本小题有多个选项正确)
A、刻度尺 B、直流电源 C、秒表 D、天平
(2)为了探究加速度与受力的关系,该同学应控制_____不变而改变_____;
(3)关于本实验,下列操作正确的是_____;(本小题有多个选项正确)
A、平衡摩擦力时,应将钩码用细线通过定滑轮系在小车上
B、组装实验装置时,应使连接小车的细线与水板保持平行
C、进行实验时,应先释放小车,后接通打点计时器的电源
D、当改变小车的质量重复实验时,不需要重新平衡摩擦力
(4)图2是该同学实验中得到的一条纸带,他选取了A、B、C.D、E、F、G共7个计数点(相邻两个计数点间还有4个点未画出)。打点计时器的打点周期T=0.02s,相关长度已经在图中标明。则在打E点时,小车的速度为_____m/s。根据纸带求得小车的加速度为_____m/s2.(两空的计算结果均保留两位有效数字)
【答案】BC 小车质量 钩码的个数 BD 0.20 0.40
【解析】
(1)根据实验原理来选择 器材;
(2)应用控制变量法分析答题;
(3)探究加速度与拉力的关系实验时,要平衡摩擦力,平衡摩擦力时,要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力,不需要挂任何东西。小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出;平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力。操作过程是先接通打点计时器的电源,再放开小车;
(4)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车运动的加速度。
(1)刻度尺用来测量纸带计数点间的距离;天平是测量小车即钩码的质量;所以本实验不需要的是BC;
(2)在探究加速度与受力关系时,应保持小车质量不变;改变钩码的个数即改变绳的拉力;
(3)AD.平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,使小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,只需要平衡一次摩擦力即可。故A错误D正确;
B.实验中应调节定滑轮让拉动小车的细线与板面平行,故B正确;
C.实验时,实验中应先接通电火花计时器电源,再放开小车,故C错误;
故选:BD
(4)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知:,
根据,运用逐差法得:
故答案为:(1)BC (2)小车质量 钩码的个数 (3)BD (4)0.20 0.40