某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關係”實驗。圖*為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時...
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問題詳情:
某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關係”實驗。圖*為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車的拉力F等於細砂和小桶的總重力,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得。
(1)圖乙為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50 Hz。根據紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為________ m/s,小車的加速度大小為________ m/s2。(結果均保留兩位有效數字)
(2)在“探究加速度a與質量m的關係”時,某同學按照自己的方案將實驗數據在座標系中進行了標註,但尚未完成圖像(如圖*所示)。請繼續幫助該同學作出座標系中的圖像。
(3)在“探究加速度a與合力F的關係”時,該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F的圖線如圖丁,該圖線不通過座標原點,試分析圖線不通過座標原點的原因。
答:_________________________________________________________________。
【回答】
(1)1.6m/s 3.2 m/s2 (2)如下解析 (3)實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
【解析】:(1)根據中間時刻的瞬時速度等於這段的平均速度,則有:
vB= m/s=1.6 m/s。
由勻變速直線運動規律則:a=
= m/s2=3.2 m/s2。
(2)作圖過程中讓更多的點落在一條線上:
(3)圖線與橫軸有截距,説明當沒有外力依然存在加速度,故實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。
知識點:牛頓第二定律
題型:實驗,探究題