题目内容
【题目】用如图所示的实验装置做“验证牛顿第二定律”的实验。
(1)下面列出了一些实验器材:
电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、天平(附砝码)。除以上器材外,还需要的实验器材有_________(选填选项前的字母)。
A.秒表 B.刻度尺
C.低压直流电源 D.低压交流电源
(2)实验时把长木板右端垫高,在不挂砂桶且计时器打点的情况下,轻推一下小车,使小车拖着纸带做匀速运动,这样做的目的是____________________。
(3)长木板右端高度调好后,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,图a是打点计时器打出的一条清晰的纸带。图中标出了A、B、C三个计数点,相邻计数点之间的时间间隔为T。A、B间的距离x1,A、C间的距离x2。则实验中该小车加速度的大小a =_________(结果用上述字母表示)。
(4)某同学通过数据处理作出了如图b所示的加速度a随合力F变化的图像,从图中可以看出图线是一条经过原点的直线。由此图像可得a – F图像的表达式为________,小车和砝码的质量约为_________kg(结果保留两位有效数字)。
【答案】BD 平衡摩擦力 a=kF 0.45~0.56
【解析】
(1)[1]处理实验数据时需要测出计数点间的距离,实验需要毫米刻度尺,电磁打点计时器需要使用低压交流电源,故选BD;
(2)[2]实验前要把木板的一端垫高以平衡摩擦力,使小车受到的合力等于绳子的拉力;
(3)[3]由△x=aT2可知,小车的加速度为
(4)[4]由图像知a-F成正比且过原点,故a-F图像的表达式为
其中,由图像可知,
所以质量为
由于误差所以在0.45kg~0.56kg均可。
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