题目内容

在验证牛顿第二定律的实验中,采用如图1所示的实验装置.在探究加速度a与所受外力F的关系实验过程,某小组得到了如图2所示的纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电,则两计数点间的时间间隔为
 
s,根据纸带可求出小车的加速度大小为
 
m/s2.(保留两位有效数字)
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由于他们操作不当得到的a-F关系图象如图3所示,其原因是:
 
.
分析:根据打点计时器的频率及两计数点间还有四个点没有画出,求出两计数点间的时间间隔,根据作差法求出小车的加速度,由图3可知,当有拉力作用时,物体的加速度仍为零,说明没有平衡摩擦力或木板的倾角过小.
解答:解:根据T=
1
f
可知,T=0.02s,而两计数点间还有四个点没有画出,所以两计数点间的时间间隔为t=0.02×5s=0.10s;
根据逐差法有:
a1=
s4-s1
3t2

a2=
s5-s2
3t2

a3=
s6-s3
3t2

所以a=
a1+a2+a3
3

代入数据得:a=0.50m/s2.
由图3可知,当有拉力作用时,物体的加速度仍为零,说明没有平衡摩擦力或木板的倾角过小.
故答案为:0.10;0.50;没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
点评:只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.
练习册系列答案
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(1)放在光滑水平面上的两个小车前端各系一根细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码.小盘和砝码所受重力,近似等于使小车做匀加速运动的合力,增减小盘中砝码,可以改变小车受到的合外力.后端各系一根细线,用一个黑板擦把两根细线同时按在桌上,使小车静止.抬起黑板擦两小车同时开始运动,按下黑板擦两车同时停下,用刻度尺量出两小车通过的位移.用此办法验证牛顿第二定律的实验中,下列说法正确的是
AC
AC

A、若两车质量相同,并测得两车的位移与所挂砝码和小盘的质量之和成正比,则说明加速度与外力成正比
B、若两车质量相同,必须算出加速度的具体值与所挂砝码和小盘的质量之和的关系,才能验证加速度与外力成正比
C、若两车所挂小盘和砝码质量相同,测得两车的位移与小车的质量,则可探究加速度与质量的关系
D、若两车所挂小盘和砝码质量相同,测得两车的位移与小车的质量,则可探究加速度与力的关系
(2)在“验证牛顿第二定律”的实验中,为验证小车质量M不变时,a与F成正比,小车质量M和砂及砂桶质量m分别选取下列四组值:
A、M=500g,m分别为50g、70g、100g、125g;
B、M=500g,m分别为20g、30g、40g、50g;
C、M=200g,m分别为50g、70g、100g、125g;
D、M=200g,m分别为30g、40g、50g、60g.
若其它操作都正确,那么在选用
B
B
组测量值所画出的a-F图线较准确.

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