(7分)某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材:A.交流电源、导线B.天平(含配套

◎ 题目

(7分)某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:

(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材:
A.交流电源、导线
B.天平(含配套砝码)
C.秒表
D.刻度尺
E.细线、砂和小砂桶
其中不必要的器材是        (填代号)。
(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示,已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm,则在打下点迹B时,小车运动的速度vB=         m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a=             m/s2。(结果保留三位有效数字)

(3)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图象,其中图线不过原点的原因是                               ,图线在末端弯曲的原因是                              。

◎ 答案

(1)C (1分)(2)0.680 (1分); 1.61 (2分)(3)平衡摩擦力过度      (1分)
砂和小砂桶的总质量m不远小于小车和砝码的总质量M (2分)

◎ 解析


试题分析:(1)由于打点计时器就是一个计时装置,所以不需要秒表(2)由图中知T=0.1s,匀变速直线运动的平均速度等于时间中点的瞬时速度,=0.680m/s,由知,,解得,由题中x1=5.99cm、x2=13.59cm,带入上式解得a=1.61m/s2
(3)由图中知,当F=0时,a≠0,说明重力的分力产生了加速度,原因是平衡摩擦力过度,所以图线不过原点的原因是平衡摩擦力过度;以小车、砂和小砂桶整体为研究对象得:,以小车为研究对象得,联立解得,当,在图线中,F越大,mg越大,就越不满足的条件,所以图线在末端弯曲。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(7分)某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材:A.交流电源、导线B.天平(含配套…”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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