题目内容

【题目】如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L= 48.00 cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。

实验主要步骤如下:

①按图装配好装置。

②将拉力传感器固定在小车上

③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;

④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;

⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。

次数

F

vB2-vA2

a(m/s2)

1

0.60

0.77

0.80

2

1.04

1.61

1.68

3

1.42

2.34

4

2.62

4.65

4.84

6

3.00

5.49

5.72

(1)表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则表格中缺少的中第3次记录的数据加速度a应为_________m/s2(结果保留三位有效数字);

(2)依据表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线_______;

(3)比较实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线) ,造成上述偏差的原因是______________________________________________________。

【答案】2.44 见解析 没有(完全)平衡摩擦力(或平衡摩擦力倾角过小、拉力传感器读数偏大)

【解析】

(1)[1]根据匀变速直线运动的位移与速度公式,可以求出加速度的表达式:

代入数据解得:

(2)[2]根据表中数据,得出图象如图所示:

(3)[3]对比图象可知,当时,,也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消,所以原因是没有完全平衡摩擦力。

练习册系列答案
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【题目】“探究力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细线的结点,OB和OC为细绳,图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。

(1)某同学的实验操作主要步骤如下:

A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;

B.用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;

C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;

D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示,并用平行四边形定则求出合力F;

E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮筋使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按照同一标度作出这个力的图示;

F.比较力和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。

上述步骤中,有重要遗漏的步骤的序号是______。

(2)该实验中某弹簧测力计显示的读数如图所示,其大小是________N。

(3)图乙中的______是力F1和F2合力的理论值;______是力F1和F2合力的实际测量值。

(4)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是______。

A.两个分力之间的夹角越大越好

B.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些。

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