为了探究加速度与力的关系,使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验.两个光电门与数字计时器相连,当滑行器通过光电门1、光电门2时,光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记-高一物理

题目简介

为了探究加速度与力的关系,使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验.两个光电门与数字计时器相连,当滑行器通过光电门1、光电门2时,光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记-高一物理

题目详情

为了探究加速度与力的关系,使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验.两个光电门与数字计时器相连,当滑行器通过光电门1、光电门2时,光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
(1)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是______.
A.m1=5g B.m2=15g C.m3=40g D.m4=400g
(2)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为:______(用t1、t2、D、x表示)
(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)0.200.300.400.500.60
a(m/s20.300.400.480.600.72

①请根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象
②图象不过坐标原点的原因可能是______.
题型:问答题难度:偏易来源:不详

答案

(1)在该实验中实际是:mg=(M+m)a,要满足mg=Ma,应该使砝码的总质量远小于滑块的质量,即M>>m.
若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,m4=400g不能满足,故选D.
(2)根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替得
通过第一个光电门的速度
v1=class="stub"D
t1

通过第二个光电门的速度
v2=class="stub"D
t2

根据运动学公式2ax=v22
-v21

则加速度为:a=
(class="stub"D
t2
)
2
-(class="stub"D
t1
)
2
2x

(3)根据描点法作出图象,如图所示:
图线不通过坐标原点,F为零时,加速度不为零,说明平衡摩擦力时垫的过高.
故答案为:(1)D (2)
(class="stub"D
t2
)
2
-(class="stub"D
t1
)
2
2x
(3)①如图所示;②平衡摩擦力时垫的过高.

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