在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中:(1)研究“作用力一定时,加速度与质量成反比”的结论时,
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中:(1)研究“作用力一定时,加速度与质量成反比”的结论时,下列说法中正确的是______.A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通...
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中:(1)研究“作用力一定时,加速度与质量成反比”的结论时,下列说法中正确的是______.A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车质量时,要重新平衡摩擦力C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量(2)某次实验中得到一条纸带,如图1所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与 1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为______ m/s,小车的加速度为______m/s2(结果保留两位有效数字)(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变) F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/m?s-2 0.10 0.20 0.28 0.40 0.52①请根据表中的数据在图2坐标图上作出a-F图象.②图线不过原点的原因可能是______.
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解答:解:(1)A、在该实验中,我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力,故在平衡摩擦力时,细绳的另一端不能悬挂装砂的小桶,故A错误.
B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以无论是否改变小车的质量,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,故B错误.
C、实验时应先接通电源然后再放开小车,故C错误.
D、当小车与砝码的质量远大于砂和小桶的质量时,可以近似认为小车受到的拉力等于砂和小桶的重力,在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量,故D正确;
故选D.
(2)计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s;小车在打计数点2时的瞬时速度v2=
=
=0.39m/s;
小车的加速度a=
=
=0.6m/s2;
(3)①根据表中实验数据在坐标系中描点,然后作出a-F图象如图所示;
②由图象可知,图象在F轴上有截距,即:当拉力大到一定程度时小车才有加速度,这是由于实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的.
故答案为:(1)D;(2)0.39;0.6;(3)未平衡摩擦力或摩擦力不够.
B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以无论是否改变小车的质量,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,故B错误.
C、实验时应先接通电源然后再放开小车,故C错误.
D、当小车与砝码的质量远大于砂和小桶的质量时,可以近似认为小车受到的拉力等于砂和小桶的重力,在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量,故D正确;
故选D.
(2)计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s;小车在打计数点2时的瞬时速度v2=
x2+x3 |
2t |
0.036+0.042 |
2×0.1 |
小车的加速度a=
x4?x1 |
3t2 |
0.048?0.030 |
3×0.12 |
(3)①根据表中实验数据在坐标系中描点,然后作出a-F图象如图所示;
②由图象可知,图象在F轴上有截距,即:当拉力大到一定程度时小车才有加速度,这是由于实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的.
故答案为:(1)D;(2)0.39;0.6;(3)未平衡摩擦力或摩擦力不够.
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