某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系。打点计时器所用交变电流的频率为50Hz。(1)某次实验中得到的纸带如图乙所示,每两个点间还有四个点未

◎ 题目

某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系。打点计时器所用交变电流的频率为50Hz。
(1)某次实验中得到的纸带如图乙所示,每两个点间还有四个点未画出。则可求出小车的加速度大小为_________m/s2

(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力_______砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足__________的条件。

◎ 答案

(1)0.51(2)小于、m << M

◎ 解析


试题分析:(1)常用的仪器工作电源考察,如电火花计时器使用电源是220V交流;
(2)实验时,我们认为绳子的拉力是小车受到的合外力,为达到这个目的,我们要先平衡摩擦力;
(3)为了在纸带上打出更多的点,所以实验操做前,应使小车停在靠近打点计时器处;
(4)为了使绳子的拉力近似等于小车受到的合外力,处理方式是让小车的质量远远大于沙桶和沙子的质量;
(5)小车做匀加速运动,可根据匀加速运动的规律结合纸带上的数据求出加速度;
解:(1)设前两段位移为x1,后两段位移为x2
由△x=at2得:
(2)假设小车的加速度为a,拉力为F:
对沙桶及沙:mg-F=ma;对小车:F=Ma;
联立得:,故只有在m << M的情况下近似认为拉力等于mg,
点评:只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.纸带的处理在很多实验中都有涉及,对于速度和加速度的求法一定要牢固掌握.

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系。打点计时器所用交变电流的频率为50Hz。(1)某次实验中得到的纸带如图乙所示,每两个点间还有四个点未…”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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