问题 填空题

某小组做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示,一端装有定滑轮的长木板放在水平桌面上,长木板上有一小车,小车一端与穿过电火花计时器的纸带相连,另一端用细线与托盘相连,所用交流电源的频率为50Hz.

(1)该小组利用图示装置探究加速度和拉力的关系时,得到的图象应该是图2中的______图.

(2)要得到较理想的a-F图象,对实验操作的改进方法,下列说法正确的是______

A.应垫高长木板不带滑轮的一端来平衡摩擦力

B.应垫高长木板带滑轮的一端来平衡摩擦力

C.平衡摩擦力时,应让砝码盘拉动小车做匀速运动

D.应增加小车质量M,使小车质量M远大于砝码盘和砝码的总质量m

(3)下面是实验中得到的一条纸带,图中1、2、3、4、5、6、7…是计数点.每相邻两计数点间还有4个打点未标出.根据图中数据计算第4个计数点时小车的速度______m/s,小车的加速度a=______m/s2(计算结果均保留两位有效数字).

答案

(1)在利用该装置来“探究物体的加速度与质量的关系”时,没有平衡摩擦力,所以有了一定的拉力F时,小车的加速度仍然是零,

故选:B.

(2)A、应垫高长木板不带滑轮的一端来平衡摩擦力,故A正确,B错误;

C、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动.故C错误;

D、增加小车质量M,使小车质量M远大于砝码盘和砝码的总质量m,摩擦阻力的影响依然存在,故D错误;

故选:A.

(3)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔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,可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小.

v4=

0.0290+0.0340
0.2
=0.32m/s

由纸带上的数据得出相邻的计数点间位移之差相等,即△x=0.50cm,

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2

a=

0.005
(0.1)2
=0.50m/s2

故答案为:(1)B

(2)A

(3)0.32,0.50

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