题目内容
【题目】图甲为“探究加速度与力,质量关系”的实验装置,光电门固定在水平气垫导轨上的B点,用不同重物通过水平细线拉动滑块,每次滑块都从同一位置A由静止释放.
(1)用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d=________cm;实验时,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt,则滑块经过光电门时的速度为________(用字母表示);
(2)滑块的质量用M表示,重物的质量用m表示,当M与m的大小关系满足________时,可认为细线对滑块的拉力大小等于重物的重力大小;
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应滑块经过光电门的速度v,通过描点作出线性图象,即可研究滑块加速度与力的关系.处理数据时应作出________(选填v-m,v2-m,v-
或v2-
)图象.
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【答案】(1)0.62
Mm v2-m
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为6mm,游标读数为0.1×2mm=0.2mm,则d=6.2mm=0.62cm。
(2)[2]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知,滑块经过光电门的速度:
。
(3)[3]根据牛顿第二定律,对m:mg-T=ma,对M:T=Ma,解得:
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当M>>m时,即当重物的总质量远小于小车及砝码总质量时,可以认为小车受到的拉力等于重物的重力。
(4)[4] 由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有:
,由题意可知,M、s不变,画出v2-m图象,若图象为过原点的直线,则说明外力和加速度成正比,故画出v2-m图象可以直观的得出结论。
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