用如图(*)所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交流电频率为50Hz):(一)下图所示是某同学通过实验得...
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用如图(*)所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交流电频率为50Hz):
(一)下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上.
根据下图可知,打下E点时小车的速度为 m/s.小车的加速度为 m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)
(二)另一同学在该实验中得到如下一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度):
F/N 0.196 0.294 0.392 0.490 0.588
a/m•s﹣2 0.25 0.58 0.90 1.20 1.53
(1)请在图*所示的坐标系中画出a﹣F图线;
(2)根据图表分析,实验*作中存在的问题可能是 (填字母序号)
A.没有平衡摩擦力
B.平衡摩擦力时木板倾角过小
C.平衡摩擦力时木板倾角过大
D.小车质量太大
E.钩码的质量太大.
【回答】
考点:探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
专题:实验题.
分析:(一)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的瞬时速度,根据连续相等时间内的位移之差,运用逐差法求出小车的加速度.
(二)根据描点法作出a﹣F图线,图线中外力F不为零时,加速度仍然为零,知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
解答: 解:(1)每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,则T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
vE===0.20m/s
设两个计数点之间的位移分别为:s1、s2、s3、s4、s5、s6,由图可知:s1=0.006m;s2=0.01m;s3=0.015m;s4=0.018m;s5=0.022m;s6=0.026m;
根据作差法得:
a==0.40m/s2.
(二)①根据描点法作出a﹣F图线,如图所示:
②图线不经过原点,且F不为零时,加速度为零.可知没有平衡摩擦力,或斜面的倾角过小(平衡摩擦力不足),故A正确.
故*为:
(一)0.20m/s,0.40m/s2(误差在0.02范围内均可);
(二)(1)如图所示(图线作成折线或曲线均不正确);
(2)A;
点评:解决本题的关键:1、掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度.2、会通过a﹣F图线判断实验中存在的问题.
知识点:牛顿第二定律
题型:实验,探究题
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