题目内容
【题目】如图甲所示,“探究加速度与力和质量的关系”装置,带滑轮的长木板水平固定,跨过小车上的定滑轮的两根细线均处于水平.
(1)实验时,一定要进行的操作是______(填序号)
A.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
B.用天平测出砂和砂桶的质量
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带。同时记录拉力传感器的示数Fo
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
(2)设拉力传感器示数Fo的二倍为F,现以,为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象如图所示,则可能正确的图象是____.
(3)在实验中,得到一纸带,A、B、C、D、E为5个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.用刻度尺测量计数点间距离如图乙所示.已知打点计时器的工作频率50Hz,根据纸带数据,可知打点E时小车的速度VE=____m/s(结果保留2位有效数字).
【答案】CD C0.26
【解析】
(1)本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故AB错误.打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录拉力传感器的示数,故C正确;改变砂和砂桶质量,即改变拉力的大小,打出几条纸带,研究加速度随F变化关系,故D正确;故选:CD;
(2)小车质量不变时,加速度与拉力成正比,所以a-F图象是一条倾斜的直线,由实验装置可知,实验前没有平衡摩擦力,则画出的a-F图象在F轴上有截距,故C正确.故选:C.
(3)相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,相邻的计数点时间间隔为: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.
根据作差法得: ,
则vE=vD+aT=0.22+0.4×0.1=0.26m/s.