题目内容
【题目】某同学利用如图所示装置做“探究加速度与质量关系”的实验。所用交流电的频率为50Hz,当地的重力加速度为g。
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(1)为了保证小车受到的合外力等于牵引小车细线的收力,需要进行的操作是_____。
A.使牵引小车的细线与木板平行
B.平衡摩擦力
C.钩码的质量远小于小车的质量
D.每次改变小车的质量后,重新进行平衡摩擦力
(2)安装好装置并正确的操作,打出的纸带如图乙所示,图中所标点为计数点,相邻计数点间还有四个计时点未标出,则小车运动的加速度大小为
=__________m/s。
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(3)保持钩码质量不变,改变小车的质量m,重复实验,得到多组小车的加速度a与m的值,在坐标纸上作出
图象如图丙所示,若图象的斜率为k,则得到钩码的质量为__,由于存在系统误差,因此由图象得到的钩码质量比钩码实际质量____(“大”或“小”)。
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【答案】AB 0.51
小
【解析】
(1)[1] AB.小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,为了保证小车受到的合外力等于牵引小车细线的拉力,需要用重力沿斜面的分力平衡摩擦力之外,还要注意需要使牵引小车的细绳与木板平行,故AB正确;
C.钩码的质量远小于小车的质量,这是用钩码的重力替代绳子拉力的条件,不符合本题要求,故C错误;
D.改变小车的质量,但不改变木板的倾角时不需要重新平衡摩擦力,故D错误
(2)[2]根据位移差公式△x=at2得
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(3)[3]设钩码的质量为m0,根据牛顿第二定律有:
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解得:
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其中斜率
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解得:
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[4]根据牛顿第二定律求解砝码重力时,处理数据时,在
,有
,小车做加速运动时力F只能无限接近m0g,通过求合力F认为等于砝码重力m0g的方法求解的砝码质量m0比钩码的实际质量稍小。
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