题目内容
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,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得.
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(1)本实验应用的实验方法是
A.控制变量法 B.假设法 C.理想实验法 D.等效替代法
(2)实验过程中,电火花计时器应接在 (选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮,使
(3)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分,其中0、1、2、3、4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所示,打“3”计数点时小车的速度大小为 m/s,由纸带求出小车的加速度的大小a= m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)
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(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(c)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因为 .
(1)A(2)交流、细线纸袋与长木板平行(3)0.26、0.50 (4)平衡买材料长木板抬的过高
【解析】
试题分析:(1)本实验需要控制质量恒定,研究合力与加速度的关系,控制合力恒定,研究质量与加速度的关系,所以采用了控制变量法,A正确;
(2)电火花打点计时器使用的是220V的交流电,为了避免不需要的摩擦,所以需要细线纸袋与长木板平行
(3)相邻计数点间的时间间隔为
,匀变速直线运动过程中,在相等时间内走过的位移差是一个定值,即有:
,
,两式相加可得:
,代入数据可得:
,匀变速直线运动过程中,中间时刻速度等于该过程中的平均速度,故有![]()
(4)从图像中可以看出,在拉力为零的情况下,小车的加速度不为零,即重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,所以平衡摩擦力过度,木板抬得过高
考点:“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验