题目内容
【题目】实验小组做“探究加速度与力的关系”实验。
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(1)同学们安装了如图甲所示装置,准备接通电源打第一张纸带时,一位同学发现了操作和装置存在问题,它们是(只要指出两个问题即可):
①________________________________;
②________________________________。
(2)纠正所有问题后,实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,选择某点为起始点O,隔一定距离后,取连续打出的点A、B、C、D......,测出O到上述各点的距离分别为
,
,
,
......,计算OA、OB、OC、OD......段的平均速度大小分别为
,
,
,
......以平均速度
为纵坐标,相应的运动时间t为横坐标,作岀
图象如图丙所示,图线纵轴的截距表示_____________________。若图线的斜率为k,则小车的加速度大小为_____________________。
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(3)实验小组得到如图丁的a-F实验图线,可能的原因是:__________________。
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【答案】没有平衡摩擦力 打点计时器电源用直流电源(小车离打点计时器距离太大) 起始点O的初速度大小 2k 没有始终满足小车的总质量远大于砂和砂桶的总质量
【解析】
考查实验“探究加速度与力的关系”。
(1)[1][2].“探究加速度与力的关系”实验时,需要把远离滑轮的一端垫起,以平衡摩擦力,图中没有这一步;打点计时器要用交流电;开始试验时,小车应置于靠近打点计时器位置,打出来的纸带更长一点。(写到两条即可)
(2)[3][4].纵轴截距为t=0时的速度,即O点时的速度,各段平均速度表示各段中间时刻的瞬时速度,若作
图,则斜率表示加速度,这里作
图,则图线斜率的两倍表示加速度,即
;
(3)[5].本实验认为绳的拉力F等于沙桶的重力mg,但实际上,沙桶也有加速度,绳的拉力应小于mg,对小车
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对沙桶
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联立解得:
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当
时,可认为
,当不满足
条件时,图丁中加速度
,其中F认为是mg,图线斜率为
,m增大,斜率减小,所以图线末端向F轴弯曲。