题目内容

(2011?嘉定区一模)某同学利用如图装置研究外力与加速度的关系.将力传感器安装在置于光滑水平轨道的小车上,通过细绳绕过光滑定滑轮悬挂钩码.开始实验后,依次按照如下步骤操作:
①同时打开力传感器和位移传感器;
②释放小车;
③关闭传感器,根据F-t,v-t图象记录下绳子拉力F和小车加速度a.
④重复上述步骤.
(1)某次释放小车后得到的F-t,v-t图象如图所示.根据图象,此次操作应记录下的外力F大小为
0.82
0.82
N,加速度a为
1.6
1.6
m/s2.(保留2位有效数字)
(2)(单选题)利用上述器材和过程得到多组数据数据作出a-F图象,为一直线,则
(A)理论上直线斜率应等于小车质量
(B)直线不过原点可能是因为轨道没有调整到水平
(C)如果小车受到来自水平轨道的恒定阻力,直线斜率会变小
(D)若实验中钩码质量较大,图象可能会呈现一条曲线.
分析:了解该实验装置,知道实验过程中小车的运动情况.
根据F-t,v-t图象求出F大小和a的大小.
解答:解:(1)根据v-t图象得到0.8s前小车是静止的,0.8s后小车做匀加速运动.
所以此次操作应记录下的外力F大小为0.82N,
根据v-t图象的斜率求出加速度a=
△v
△t
=1.6m/s2
(2)A、由于a=
F
m
,根据a-F图象知道理论上直线斜率应等于小车质量的倒数,故A错误.
B、直线不过原点可能是因为轨道没有调整到水平,重力沿轨道方向有分力,故B正确.
C、如果小车受到来自水平轨道的恒定阻力,那么a=
F-f
m
,f为阻力,那么a-F图象知道直线斜率不变,变的是图形不过原点,故C错误.
D、若实验中钩码质量较大,不影响力传感器测量绳子对小车的拉力,所以图象仍然是直线,故D错误.
故选B.
故答案为:(1)0.82;1.6
(2)B.
点评:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.
通过作图法研究两个变量之间的关系是物理里常用的一种手段,只有直线图形可以清楚地说明两变量之间的关系.
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