题目内容

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图1所示.

(1)打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁式打点计时器和电火花计时器,使用的都是______(填“直流电”或“交流电”),它们是每隔______s打一个点.

(2)某同学在实验中.打出的一条纸带如图2所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中s1=7.06cm、s2=7.68cm、s3=8.30cm、s4=8.92cm,那么打b点的瞬时速度大小是______m/s;纸带加速度的大小是______m/s2(计算结果保留两位有效数字).
(3)某同学将长木板右端适当垫高,以平衡摩擦力.但他把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大.用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力.他绘出的a-F关系是______

解:(1)常用的电磁式打点计时器和电火花计时器,使用的都是交流电;
电源频率是50Hz,它们每隔T==s=0.02s打一次点.
(2)相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,则计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s;
打b点时的瞬时速度vb==≈0.74m/s;
纸带的加速度a===≈0.62m/s2
(3)平衡摩擦力时把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大,在不挂砝码盘时,
小车受到的合力不为零,小车已经有加速度,a-F图象不过原点,在a轴上有截距,绘出的a-F图象是C.
故答案为:(1)交流电;0.02;(2)0.74;0.62;(3)C.
分析:(1)打点计时器是使用交流电源的计时仪器,打点的时间间隔等于交流电的周期.
(2)做匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度;
做匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位于之差是定值,△x=at2,据此求出纸带的加速度.
(3)实验时要平衡摩擦力,不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,小车受到的合力小于线的拉力,a-F图象不过原点,在F轴上有截距;平衡摩擦力时如果木板垫得过高,过平衡摩擦力,在小车受到的合力大于线的拉力,a-F图象不过原点,在a轴上有截距.
点评:打点计时器是常用的计时仪器,它使用交流电,打点时间间隔等于交流电的周期.
练习册系列答案
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Ⅰ、(1)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:
打点计时器应接交流电源
打点计时器应接交流电源
;②
重物释放时应紧靠打点计时器
重物释放时应紧靠打点计时器

(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f,则打E点时重物速度的表达式为vE=
(h5-h3)f
2
(h5-h3)f
2
;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=
9.4
9.4
m/s2

Ⅱ.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小桶,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50HZ交流电.小车的质量为m1,小桶(及砝码)的质量为m2

(1)下列说法正确的是
D
D

A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远大于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-
1
m1
图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的图3a-F图象,可能是图中的图线
.(选填“甲”、“乙”、“丙”)

(3)如图所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度大小
0.48或0.49
0.48或0.49
  m/s2.(结果保留二位有效数字)

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