题目内容
(1)某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律,实验装置如图.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.①若交流电的频率为50Hz,则根据下图所打纸带的打点记录,AB两点的时间间隔为 s,小车此次运动经B点时的速度vB= m/s,小车的加速度a= m/s2.(vB、a的结果均保留到小数点后两位)
②要验证牛顿第二定律,除了途中提及的器材及已测出的物理量外,实验中还要使用
(填仪器名称)来测量 (填物理量名称).
③由于小车所受阻力f的大小难以测量,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措旅中必要的是(双选): .
A.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B.应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M
C.应通过调节定滑轮的高度确保拉小车的细绳与木板平行
D.钩码的总质量m应小些
(2)如图1所示为某同学“探究弹簧弹力跟伸长的关系”的实验装置图,所用钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定的拉力.
(I)实验的步骤如下:
①把细绳和弹簧的小环结好,让细绳跨过定滑轮,并结好细绳套.
②从刻度尺上读出弹簧左侧结点到小环结点的距离(即原长).
③在细绳套上挂上1个已知质量的钩码,待弹簧伸长到稳定时, ,再计算此时的伸长量,和钩码的质量一并填入列表.
④换上2个、3个、4个、5个钩码挂上细绳套;重复③的步骤,得到五组数据.
⑤以弹力(钩码质量换算过来)为纵坐标,以弹簧伸长量为横坐
标,根据所测数据在坐标纸上描点,作出一条平滑的直线,
归纳出实验的结论.
(Ⅱ)如图2是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可弹得到结论:
图线不过原点的原因是由于 .
【答案】分析:(1)明确实验原理,了解实验中的具体操作,熟练应用直线运动的规律以及推论即可正确解答;
(2)根据图象结合数学知识,明确两坐标轴的含义即可正确解答.
解答:解:(1)①由纸带可知两个计数点之间有5个时间间隔,因此其时间为T=5×0.02s=0.1s;
在匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,因此有:

根据逐差法△x=aT2得:

故答案为:0.1,0.40,1.46.
②根据实验原理可知,该实验中需要测量小车的质量,所用仪器是天平.
故答案为:天平,小车质量.
③平衡摩擦力时注意将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力,故A正确;
根据实验原理可知,在该实验中以及用传感器直接测出了小车所受拉力大小,因此对小车质量和所挂钩码质量没有具体要求,故BD错误;
若小车的细绳与木板不平行,则绳子上的拉力大小不等于小车的拉力大小,造成较大误差,故C正确.
故答案为AC.
(2)(I)③根据图(1)可知,该实验中通过刻度尺测量出,挂不同钩码时,弹簧的长度,然后和原长比较,求出弹簧的伸长量.
故答案为:从刻度尺上读出弹簧的长度.
(II)图象为一条直线,根据数学知识可知,弹力F与弹簧伸长量x为线性关系;由图可知,由于弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成图象不过原点.
故答案为:弹力F与弹簧伸长量x为线性关系,弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的.
点评:对于实验问题首先要 明确实验原理,理解重要步骤的操作,熟练应用基本物理解决实验问题.
(2)根据图象结合数学知识,明确两坐标轴的含义即可正确解答.
解答:解:(1)①由纸带可知两个计数点之间有5个时间间隔,因此其时间为T=5×0.02s=0.1s;
在匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,因此有:
根据逐差法△x=aT2得:
故答案为:0.1,0.40,1.46.
②根据实验原理可知,该实验中需要测量小车的质量,所用仪器是天平.
故答案为:天平,小车质量.
③平衡摩擦力时注意将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力,故A正确;
根据实验原理可知,在该实验中以及用传感器直接测出了小车所受拉力大小,因此对小车质量和所挂钩码质量没有具体要求,故BD错误;
若小车的细绳与木板不平行,则绳子上的拉力大小不等于小车的拉力大小,造成较大误差,故C正确.
故答案为AC.
(2)(I)③根据图(1)可知,该实验中通过刻度尺测量出,挂不同钩码时,弹簧的长度,然后和原长比较,求出弹簧的伸长量.
故答案为:从刻度尺上读出弹簧的长度.
(II)图象为一条直线,根据数学知识可知,弹力F与弹簧伸长量x为线性关系;由图可知,由于弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成图象不过原点.
故答案为:弹力F与弹簧伸长量x为线性关系,弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的.
点评:对于实验问题首先要 明确实验原理,理解重要步骤的操作,熟练应用基本物理解决实验问题.
练习册系列答案
相关题目