摘要:5.如图所示的是做探究牛顿第二定律实验中打出的一条纸带.相邻记数点的时间间隔为T.间距x1.x2.x3--xn已测量出. (1)请写出三个不同的计算加速度的表达式. (2)甲.乙两同学用同一装置做实验.画出了各自的a-F图象这两个同学在做实验时.采用的哪一个物理量不同?试比较其大小. [答案] (1)(x2-x1)/T2 (x4-x1) [(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)] (2)两者所用的小车和砝码的总质量不同.且m甲<m乙. [解析] 图象问题的分析要注意图象的截距及斜率的物理意义. (1)利用x1.x2两段.由Δx=aT2得 a=(x2-x1)/T2 因为x2-x1=aT2.x3-x2=aT2.x4-x3=aT2.所以x4-x1=3aT2 故a=(x4-x1) 同理a=(x5-x2)=(x6-x3) 所以3a=[(x4-x1)+(x5-x2)+(x6-x3)] 即a=[(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)] (2)在a-F图象上.对应F相同时.由图象可知a甲>a乙.F相同时加速度与质量成反比.则m甲<m乙.即甲.乙两同学的实验所用小车和砝码的总质量不同.且m甲<m乙.

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探究“牛顿第二定律”时,某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系。实验装置如下图所示,将两平行轨道并排放置在水平桌面上,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。试回答下列问题:

(1)通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,是因为位移与加速度的关系式为    

(2)已知两车质量均为200g,实验数据如表中所示:

请回答下列问题:

①分析表中数据可得到结论:         

②该装置中的刹车系统的作用是_________________________________。

14.探究能力是物理学研究的重要能力之一,物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关,为了研究砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探究:先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示:

ω/rad?s-1

0.5

1

2

3

4

n

5.0

20

80

180

320

Ek/J

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力为

(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中。

(2)由上述数据推导出砂轮转动动能与角速度的关系式为________________。

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