题目内容

【题目】在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,位移传感器(发射器)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中力传感器的拉力为F,保持小车(包括位移传感器发射器)的质量不变,改变重物重力重复实验若干次,得到加速度与外力的关系如图(b)所示.

1)小车与轨道的滑动摩擦力f=_____N

2)从图象中分析,小车(包括位移传感器发射器)的质量为_____kg

3)该实验小组为得到aF成正比的关系,应将斜面的倾角θ调整到tanθ=_____

【答案】 0.60 0.67 0.09

【解析】1)根据图象可知,当F=0.5N时,小车开始有加速度,则f=0.5N
2)根据牛顿第二定律得: ,则a-F图象的斜率表示小车质量的倒数,则
3)为得到aF成正比的关系,则应该平衡摩擦力,则有:
Mgsinθ=μMgcosθ
解得:tanθ=μ
根据f=μMg得:

所以tanθ=

练习册系列答案
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【题目】1)电磁打点计时器和电火花打点计时器统称为打点计时器,其中电磁打点计时器使用时,电源要求是____

A220V直流 B220V交流 C4~6V直流 D4~6V交流

2)利用如图装置可以做力学中的许多实验,以下说法正确的是______

A.用此装置研究匀变速直线运动时,必须设法消除小车和滑轨间的摩擦力阻力的影响

B.用此装置研究匀变速直线运动时,必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行

C.用此装置探究加速度a与力F的关系时,每次改变沙和沙桶总质量之后,需要重新平衡摩擦力

D.用此装置探究加速度a与力F的关系时,应使沙和沙桶总质量远小于小车的质量

3)如图甲所示是某同学设计的探究加速度a与力F、质量m的关系的实验装置图,实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重力,小车运动加速度可由纸带求得。

①如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带,ABCDEF是该同学在纸带上选取的六个计数点,其中计数点间还有若干个点未标出,设相邻两个计数点间的时间间隔为T.该同学用刻度尺测出AC间的距离为BD间的距离为,则打B点时小车运动的速度=_______,小车运动的加速度a=________

②某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示.根据表中数据,在图丙坐标纸中作出F不变时a的图象.________

③根据图线分析,得到实验结论:__________________________________________

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