Ⅰ 如圖甲所示是某同學探究小車加速度與力的關系的實驗裝置,他將光電門固定在水平軌道上的B點,用不同重物
(1)游標卡尺的主尺讀數為11mm,游標讀數為0.05×8mm=0.40mm, 所以最終讀數為:11mm+0.40mm=11.40mm=1.140cm; ②數字計時器記錄通過光電門的時間,由位移公式計算出物體通過光電門的平均速度, 用該平均速度代替物體的瞬時速度,故在遮光條經過光電門時滑塊的瞬間速度為:v=
(2)該實驗的研究對象是小車,採用控制變數法研究.當質量一定時,研究小車的加速度和小車所受合力的關系. 那麼小車的合力怎麼改變和測量呢?為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板D的左端適當墊高,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那麼小車的合力就是繩子的拉力. 根據牛頓第二定律得: 對m:mg-F 拉 =ma 對M:F 拉 =Ma 解得:F 拉 =
當M>>m時,即當重物重力要遠小於小車的重力,繩子的拉力近似等於重物的總重力. (3)由題意可知,該實驗中保持小車質量M不變,因此有:v 2 =2as=
由題意可知,M、s不變,畫出v 2 -m圖象,若圖象為過原點的直線,則說明外力和加速度成正比,故畫出v 2 -m圖象可以直觀的得出結論. (4)開始當小車掛上重物時,加速度卻為零,線性圖象不通過坐標原點,故導致圖象不過原點的原因是木板傾角偏小.即說明操作過程中沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足. 故答案為:(1)1.140,0.57(2)m<<M(3)v 2 -m (4)操作過程中沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足. |
Ⅱ 某實驗小組採用如圖1所示的裝置探究小車的加速度與所受合力的關系.①安裝實驗裝置時,應調整定滑輪的高
①安裝實驗裝置時,應調整定滑輪的高度,使拉小車的細線在實驗過程中保持與長木版板平行,權保證細線的拉力等於小車的合力.
②實驗時先不掛砂桶,反復調整墊木的位置,輕推小車,直到小車做勻速直線運動,這樣做的目的是平衡摩擦力.
③交流電的頻率為50Hz,每隔0.02s打一個點,則AB兩計數點間的時間間隔為T=0.1s.在連續相等時間內的位移之差是一恆量,知△x=0.46cm,則加速度a=
△x |
T2 |
0.46×10?2 |
0.01 |
mg |
M+m |
M |
M+m |
mg?F |
mg |
9 |
10 |
1 |
9 |
M |
M+m |
1 |
9 |
Ⅲ 如圖是某同學用來探究「小車的加速度與外力關系」的實驗裝置,軌道上的B點固定一光電門,將連接小車的細
(1)小車運動到B時的速度為:v=
d |
△t |
d2 |
2L(△t)2 |
v2 |
2l |
d2 |
2L(△t)2 |
Ⅳ 某同學用圖甲的實驗裝置探究小車的加速度a與小車所受合力F及質量M的關系。打點計時器所用交變電流的頻率