题目内容
【题目】用如图甲所示的实验装置做探究加速度与力、质量关系的实验
(1)某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。
(3)某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50 Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。Δs=sDG-sAD=________ cm。由此可算出小车的加速度a=________ m/s2(保留两位有效数字)。
【答案】偏大 小于 Mm 1.80 5.0
【解析】
(1)[1] 当拉力F等于0时,小车已经产生力加速度,故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大,在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大.
(2)[2] 小车运动过程中,砝码和盘向下做加速运动处于失重状态,砝码和盘对细线的拉力小于其重力,小车在运动过程中受到的拉力小于砝码和盘的总重力;
[3] 对整体分析,根据牛顿第二定律得
解得
则绳子的拉力
当,即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时,砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,所以为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件
(3)[4] 刻度尺上读出A、D、E三点的位置,算出
[5] 计数点间的时间间隔为T,由匀变速直线运动的推论△x=aT2可知,加速度:
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