题目内容
【题目】如图甲所示,某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系。
(1)该同学将实验器材如图甲所示连接后,沙桶的质量_____远小于小车及传感器总质量(填“需要”、 “不需要”)。
(2)先接通电源,再释放小车,获得一条纸带如图乙,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,O为开始时打的第一个点,则OD间的距离为___ cm.
(3)图丙是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至起点O的距离),由此图可计算出图线的斜率为k,则可算出加速度为 ____。
【答案】 不需要 1.20 2k
【解析】
(1)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.
(2)由图示刻度尺确定其分度值,读出其示数.
(3)应用匀变速直线运动的位移公式与图示图象求出加速度.
(1)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.
(2)有图示刻度尺可知,其分度值为1mm,OD间的距离为:2.20-1.00=1.20cm.
(3)小车做初速度为零的匀加速直线运动,位移:s=at2,则s-t2图象的斜率:k=a,由图示图象可知:,则加速度:a=2k=2×0.465=0.93m/s2;
【题目】(8分)某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;
④画出v-t图像
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v1,当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为 。(用v1、g和t表示)
(2)实验测得的数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h(cm) | 10.00 | 20.00 | 30.00 | 40.00 | 50.00 | 60.00 |
t(s) | 0.069 | 0.119 | 0.159 | 0.195 | 0.226 | 0.255 |
v(m/s) | 1.45 | 1.68 | 1.89 | 2.05 | 2.21 | 2.35 |
请在坐标纸上画出v-t图像。
(3)根据v-t图像,可以求得当地重力加速度g= m/s2,试管夹到光电门1
的距离约为 cm。(以上结果均保留两位有效数字)