题目内容
【题目】某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系。
(1)已知两个光电门中心之间的距离x=24 cm,遮光条的宽度d=0.52 cm。该实验小组在做实验时,将滑块从如图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=________,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=________,则滑块的加速度的表达式a=________。(以上表达式均用字母表示)
(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如表所示的实验数据,通过分析表中数据,你得出的结论是_____________________________________;
(3)现需通过图像进一步验证你的结论,请利用表格数据,在图坐标系中描点并作出相应的图像____________。
【答案】 当合外力一定时,物体运动的加速度跟物体的质量成反比
【解析】
(1)[1][2][3]通过光电门的平均速度可近似为物体通过光电门的瞬时速度,故通过两光电门的瞬时速度分别为:
v1=
v2=
[3]遮光条从光电门2到光电门1做匀加速运动,由:
可得:;
(2)[4]当合外力一定时,在误差允许的范围内,物体质量和加速度的乘积近似相等,所以加速度跟质量成反比;
(3)[5]如图所示:
。
【题目】(6分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)。
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m(kg) | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)