用如圖(*)所示的實驗裝置探究加速度與力、質量的關係(交流電頻率為50Hz):(一)下圖所示是某同學通過實驗得...
問題詳情:
用如圖(*)所示的實驗裝置探究加速度與力、質量的關係(交流電頻率為50Hz):
(一)下圖所示是某同學通過實驗得到的一條紙帶,他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數點(每相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出),將毫米刻度尺放在紙帶上.
根據下圖可知,打下E點時小車的速度為 m/s.小車的加速度為 m/s2.(計算結果均保留兩位有效數字)
(二)另一同學在該實驗中得到如下一組實驗數據(表中F表示細線對小車的拉力,a表示小車的加速度):
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)請在圖*所示的座標系中畫出a﹣F圖線;
(2)根據圖表分析,實驗*作中存在的問題可能是 (填字母序號)
A.沒有平衡摩擦力
B.平衡摩擦力時木板傾角過小
C.平衡摩擦力時木板傾角過大
D.小車質量太大
E.鈎碼的質量太大.
【回答】
考點:探究加速度與物體質量、物體受力的關係.
專題:實驗題.
分析:(一)根據某段時間內的平均速度等於中間時刻的瞬時速度求出E點的瞬時速度,根據連續相等時間內的位移之差,運用逐差法求出小車的加速度.
(二)根據描點法作出a﹣F圖線,圖線中外力F不為零時,加速度仍然為零,知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
解答: 解:(1)每相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出,則T=0.1s,根據勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度得:
vE===0.20m/s
設兩個計數點之間的位移分別為:s1、s2、s3、s4、s5、s6,由圖可知:s1=0.006m;s2=0.01m;s3=0.015m;s4=0.018m;s5=0.022m;s6=0.026m;
根據作差法得:
a==0.40m/s2.
(二)①根據描點法作出a﹣F圖線,如圖所示:
②圖線不經過原點,且F不為零時,加速度為零.可知沒有平衡摩擦力,或斜面的傾角過小(平衡摩擦力不足),故A正確.
故*為:
(一)0.20m/s,0.40m/s2(誤差在0.02範圍內均可);
(二)(1)如圖所示(圖線作成折線或曲線均不正確);
(2)A;
點評:解決本題的關鍵:1、掌握紙帶的處理方法,會通過紙帶求解瞬時速度和加速度.2、會通過a﹣F圖線判斷實驗中存在的問題.
知識點:牛頓第二定律
題型:實驗,探究題