分析 (1)電磁打點(diǎn)計(jì)時器是利用4~6v的交流電源,電火花計(jì)時器是利用220v交流電源;釋放前小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時器;實(shí)驗(yàn)前要首先平衡摩擦力.
(2)利用逐差法根據(jù)△x=at2可求物體的加速度.
(3)該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系,研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定需要控制的變量.
(4)探究加速度與拉力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時,要平衡摩擦力,平衡摩擦力時,要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力,不需要掛任何東西.小車的加速度應(yīng)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶求出;平衡摩擦力時,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,由圖象可知,還沒有掛重物時,小車已經(jīng)產(chǎn)生了加速度,由此可知圖象不過原點(diǎn)的原因.
解答 解:(1)由圖示實(shí)驗(yàn)裝置可知:該實(shí)驗(yàn)中電磁打點(diǎn)計(jì)時器是利用4~6V的交流電源,電火花計(jì)時器是利用220V交流電源;不是直流電源.
在本實(shí)驗(yàn)中我們認(rèn)為繩子的拉力等于物體所受的合外力,故在實(shí)驗(yàn)前要首先平衡摩擦力;
為了盡可能的利用紙帶在釋放前小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時器;
(2)由勻變速直線運(yùn)動的推論△x=at2可知,加速度:a=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{t}^{2}}$=$\frac{0.0404-0.0274-0.0072}{3×0.{1}^{2}}$≈0.193m/s2.
(3)該實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用控制變量法研究的,該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該保持細(xì)線對車的拉力F不變;若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系,應(yīng)該保持小車的質(zhì)量M不變.
(4)①圖中當(dāng)F=0時,a≠0.也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時,小車的加速度不為0,說明小車的摩擦力小于重力的分力,所以原因是實(shí)驗(yàn)前木板右端墊得過高,即平衡摩擦力過度導(dǎo)致.
②設(shè)小車的加速度為a,繩子拉力為F,以砂和砂桶為研究對象得:mg-F=ma,
以小車為研究對象:F=Ma,解得:a=$\frac{mg}{M+m}$,F(xiàn)=Ma=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$,所以要使得繩子拉力等于砂和砂桶的重力大小,必有m<<M,
而不滿足m<<M時,隨m的增大物體的加速度a逐漸減。蕡D象彎曲的原因是:未滿足砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,砂桶質(zhì)量偏大.
故答案為:(1)打點(diǎn)計(jì)時器使用直流電源,沒有平衡摩擦力,小車沒有靠近打點(diǎn)計(jì)時器;(2)0.193;(3)拉力;小車質(zhì)量;
(2)①平衡摩擦力過度;②偏大.
點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,考查了控制變量法的應(yīng)用;探究加速與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時,要平衡摩擦力、應(yīng)根據(jù)紙帶求出小車的加速度,掌握實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是正確解題的關(guān)鍵,要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{R}{2}$ | B. | 2R | C. | $\frac{R}{4}$ | D. | R |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 滑塊A的質(zhì)量為4kg | B. | 木板B的質(zhì)量為1kg | ||
C. | 滑塊A與木板B間動摩擦因數(shù)為0.1 | D. | 當(dāng)F=10N時木板B的加速度為4m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 圖甲中A球的加速度為零 | |
B. | 圖乙中兩球加速度均為gsin θ | |
C. | 圖乙中輕桿的作用力一定不為零 | |
D. | 圖甲中B球的加速度是圖乙中B球加速度的2倍 |
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