如图所示是某同学《探究加速度与力、质量的关系》的实验装置。(1)下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个计时点没有标出,相邻两计时点间的

◎ 题目

如图所示是某同学《探究加速度与力、质量的关系》的实验装置。

(1)下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个计时点没有标出,相邻两计时点间的时间间隔为0.02s。该同学在图中标出测量的距离时,忘记写下BC和CD的数值,只标记下了AB和DE的数值。但他仍然算出了加速度的数值,则滑块的加速度大小为      m/s2(结果保留两位有效数字)。

通过多次实验,在保证滑块质量不变的情况下,实验中测得滑块的加速度a和细线拉力F(用沙桶和沙的总重力代替)的资料如下表所示。
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
a/(m/s2
0.10
0.21
0.29
0.40
(2)请你根据表中的数据在图中作a-F图线。

(3)根据图线可求出滑块的质量是             kg
(4)图线在F轴上截距的物理意义是           

◎ 答案

(1)0.61 
(2)a-F图线如下图
  
(3)1      (4)小车运动过程中受到的阻力  

◎ 解析


试题分析:(1)由于相邻计数点之间还有4个计时点没有标出,所以相邻计数点之间的时间间隔,根据逐差法有加速度
(2)采用描点法作图.先根据表格中每组数据,在坐标轴上描点,再用平滑的曲线将点拟合起来.作出a-F图线如下图

(3)图线的斜率的倒数为滑块的质量,即
(4)图线在F轴上有截距,说明拉力增加到一定值时才有加速度,说明小车运动过程中受到的阻力,出现这种情况是没有平衡摩擦力(或平衡摩擦力不够)。
点评:本实验采用的是控制变量法,a-F图线是当小车质量一定是a、F的关系图像,图线是一条直线说明a与F成正比,图线的斜率不变,说明斜率与质量有关,即斜率的倒数为物体的质量。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示是某同学《探究加速度与力、质量的关系》的实验装置。(1)下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个计时点没有标出,相邻两计时点间的…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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