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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

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/12 03:35:22
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.在实验中细绳对小车拉力F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.

(1)关于该实验,下列说法中正确的是______.
A.砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高
C.电火花计时器使用交流电源
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持水平
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据完成表格中空白处.

计数点 1 2 3 4 5 6
瞬时速度/( m•s-1 0.165 0.215 ______ 0.314 0.364 0.413
由纸带求出小车的加速度a=______ m/s2  (加速度a保留2位有效数字)
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表:
次数 1 2 3 4 5
小车的加速度a/( m•s-2 1.25 1.00 0.80 0.50 0.40
小车的质量m/kg 0.400 0.500 0.625 1.000 1.250
小车质量的倒数m-1/kg-1 2.50 2.00 1.60 1.00 0.80
利用上表数据,在坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系,作出直观反映a与m关系的图象.

(4)上题中该小车受到的拉力F为______N.
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
(1)A、该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.那么小车的合力怎么改变和测量呢?为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,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.
设小车的质量为M,砝码和小桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F=ma
对M:F=Ma
解得:F=
mMg
m+M=
mg
1+
m
M
当m<<M时,即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力.
故A、B正确.
C、电火花和电磁计时器都使用交流电源.故C正确.
D、木板D的左端被垫高后,如果细线应保持水平,那么小车的合力就不等于绳子的拉力.小车的合力就不能正确测量.故D错误.
(2)每相邻两计数点间还有4个打点,说明相邻的计数点时间间隔为0.1s.
根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度.
v3=
x24
t24=
0.0240+0.0288
0.2m/s=0.264m/s
选一段过程运用加速度公式:a=
△v
△t=0.50m/s2
(3)直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系,即画出直线图象.见图

(4)根据牛顿第二定律:F=ma得出:
上题中该小车受到的拉力F为0.5N.
故答案是:(1)选ABC.
(2)0.264,0.5
(3)见上图
(4)0.5
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