题目内容
(1)下图中游标卡尺读数为???????????? mm,螺旋测微器读数为???????????? mm.
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(2)某实验小组为探究加速度与力之间的关系设计了如图(a)所示的实验装置,用钩码所受重力作为小车所受的拉力,用DIS(数字化信息系统)测小车的加速度.通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.
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①图线???????? 是在轨道水平的情况下得到的(选填“I”或“II”)
②小车和位移传感器发射部分的总质量为???? kg,小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为????? N.
(3)某同学用小车做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),如图所示,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为50Hz.
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该小车做匀变速直线运动的加速度a=???????? m/s2,与纸带上D点相对应的瞬时速度v=?????? m/s(答案均要求保留3位有效数字).
(1)52.35mm?? 1.990mm?? (2) ①Ⅱ??? ②? 1kg? 1N? (3)1.93 m/s2????? 1.19 m/s
【解析】
试题分析:(1)游标卡尺主尺读数为52mm,游标尺读数为7×0.05mm=0.35mm,所以测量值为52.35mm;螺旋测微器主轴读数为1.5mm,螺旋读数为49.0×0.01mm,所以测量值为1.5+0.490mm=1.990mm;
(2)①轨道水平时,小车在运动过程中受摩擦力的作用,故当拉力较小时,小车不动,加速度为零,即图像应与F轴正半轴相交,所以是图像Ⅱ;②根据牛顿第二定律知,a-F图像的斜率等于质量的倒数,由图可得小车和位移传感器发射部分的总质量为1kg;当拉力F等于1N时小车开始运动,故小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为1N;(3)根据逐差法
,其中T=0.01s,代入数据可得加速度a=1.93 m/s2;根据匀变速直线运动的规律
,解得v=1.19 m/s
考点:本题考查验证牛顿第二定律
(7分)某实验小组利用如图所示的装置“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”。
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(1)由上图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24 cm,由下图中游标卡尺测得遮光条的宽度d=________ 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)
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(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量共做了6次实验,得到如下表所示的实验数据。请在下图的坐标系中描点作出相应的a -
图象。
|
m / g |
250 |
300 |
350 |
400 |
500 |
800 |
|
|
4.0 |
3.3 |
2.9 |
2.5 |
2.0 |
1.3 |
|
a /(m·s-2) |
2.0 |
1.7 |
1.3 |
1.2 |
1.0 |
0.6 |
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