题目内容
【题目】如图所示为某同学研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图。
![]()
(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、沙和沙桶、刻度尺。除以上器材外,还需要的实验器材有________。
A.秒表 B.天平(附砝码)
C.低压交流电源 D.低压直流电源
(2)实验中,需要平衡阻力。把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能沿木板________。
(3)实验中,为了保证小车受到绳子的拉力近似等于沙和沙桶所受的重力,沙和沙桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是________。
(4)如图所示, A、B、C、D、E为五个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔T=0.10s,相邻计数点间的距离分别为xAB=4.54cm,xBC=5.13cm,xCD=5.72cm,xDE=6.33cm,则小车的加速度a=________ m/s2(结果保留3位有效数字)。
![]()
(5)为了直观得到加速度a与小车和车上砝码的总质量M的关系,本实验需多次改变M,测量相应的加速度a,并描绘a与_______的关系图像。
【答案】 BC 匀速下滑或做匀速直线运动均可 M>>m 0.595 ![]()
【解析】(1)电磁打点计时器需要使用低压交流电源,实验过程中需要测量小车质量、沙与沙桶质量,因此实验需要用到天平,故选项BC正确。
(2)实验前要平衡摩擦力,把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能沿木板做匀速直线运动;
(3)当沙与沙桶质量m远小于小车质量M时可以近似认为小车受到的拉力等于沙与沙桶的重力,即条件为
;
(4)由匀变速直线运动推论以及逐差法可知,加速度:
;
(5)由牛顿第二定律得:
,F一定时a与
成正比,可以作出:
图象。