题目内容

5.如图a,为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m 的关系”实验装置简图.

(1)在保持小车受力相同时,探究加速度与质量关系的实验屮,以下做法正确的是
A.平衡摩擦力时,应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.为得出加速度a与与质量m的关系而作出a-$\frac{1}{m}$图象
(2)图b是实验中获取的一条纸带的一部分,其中O、A、B、C、D是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图,打“B”计数点时小车的速度大小为0.54m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为1.5m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)

分析 探究加速度与拉力的关系实验时,要平衡摩擦力,平衡摩擦力时,要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力,不需要挂任何东西.小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出;平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力.操作过程是先接通打点计时器的电源,再放开小车.根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2,可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上打B点时小车的瞬时速度大小.

解答 解:(1)A、平衡摩擦力时,不能将装砝码的托盘用细线通过定滑轮系在小车上.故A错误.
B、每次改变小车的质量,不需要重新平衡摩擦力.故B正确.
C、实验时先接通电源,再放开小车.故C错误.
D、探究a与m的关系时,应作a-$\frac{1}{m}$图线.故D正确.
故选:BD.
(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
vB=$\frac{0.1387-0.0310}{2×0.1}$=0.54m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a=$\frac{0.2153-0.0772-0.0772}{4×0.01}$=1.5m/s2.
故答案为:(1)BD;(2)0.54;1.5;

点评 本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法,有利于学生基本知识的掌握,同时也考查了学生对实验数据的处理方法,及试验条件的掌握,难度适中.

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