F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
a/m/s2 | 0.30 | 0.40 | 0.48 | 0.60 | 0.72 |
分析 (1)探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),需要平衡摩擦力,平衡摩擦力時(shí),要求小車在無動(dòng)力的情況下平衡摩擦力,不需要掛任何東西.平衡摩擦力時(shí),是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以約掉m,只需要平衡一次摩擦力.操作過程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開小車.
(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡摩擦力,沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,a-F圖象在F軸上有截距;平衡摩擦力過度,在a-F圖象的a軸上有截距.
解答 解:(1)A、實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法就是,小車與紙帶相連,小車前面不掛小桶,把小車放在斜面上給小車一個(gè)初速度,看小車能否做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、平衡摩擦力時(shí),是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以約掉m,只需要平衡一次摩擦力,每次改變拉小車的拉力后都不需要重新平衡摩擦力,故B錯(cuò)誤;
C、實(shí)驗(yàn)中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力,從而實(shí)現(xiàn)改變小車的合力,故C正確;
D、為了提高紙帶的利用率,在紙帶上盡量多的打點(diǎn),因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,后放開小車,故D錯(cuò)誤;
故選:ABD.
(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可得:
設(shè)A到B之間的距離為x1,以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度,我們對三個(gè)加速度取平均值,得:
a=$\frac{1}{3}$(a1+a2+a3)=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{(8.67+11.08+13.49)-(6.26+3.88+1.50)}{9×0.{1}^{2}}×1{0}^{-2}$ m/s2=2.4 m/s2
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小.
vC=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{3.88+6.26}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s=0.51m/s;
(3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上運(yùn)用描點(diǎn)法作出a-F圖象
由圖象可知,a-F圖象在a軸上有截距,這是由于平衡摩擦力過度或木板一端墊得過高造成的.
根據(jù)牛頓第二定律公式,F(xiàn)=ma,則有,a=$\frac{1}{M}•F$,
那么圖線的斜率的倒數(shù)的物理含義是小車的質(zhì)量;
故答案為:
(1)ABD;
(2)2.4,0.51;
(3)①如上圖所示,②平衡摩擦過度或木板一端墊得過高;小車的質(zhì)量.
點(diǎn)評 對于實(shí)驗(yàn)我們要明確實(shí)驗(yàn)原理、具體實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)處理等,同時(shí)要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由,比如為什么要平衡摩擦力,為什么要先接通電源后釋放紙帶等.
該題考查在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng):將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng);同時(shí)會(huì)求瞬時(shí)速度與加速度,學(xué)會(huì)通過描點(diǎn)作圖象,注意單位的統(tǒng)一與正確的計(jì)算.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
時(shí)間μ=0.5/s | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
速度θ/m•s-1 | 0.12 | 0.19 | 0.23 | 0.26 | 0.28 | 0.29 |
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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
A. | 通過同時(shí)改變小車的質(zhì)量m及受到的拉力F的研究,能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 | |
B. | 通過保持小車的質(zhì)量不變,只改變小車的拉力的研究,就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 | |
C. | 通過保持小車受力不變,只改變小車質(zhì)量的研究,就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 | |
D. | 先保持改變小車質(zhì)量不變,研究加速度與力的關(guān)系;再保持改變力不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 |
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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:多選題
A. | 木板A和小物塊B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 | |
B. | 當(dāng)拉力F>6N時(shí),小物塊B的速率將保持不變 | |
C. | 木板A的質(zhì)量一定是小物塊B質(zhì)量的兩倍 | |
D. | 當(dāng)F=8N時(shí),木板A的加速度大小為2m/s2 |
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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:多選題
A. | t1=t2 | B. | t1=t3 | C. | t1<t2 | D. | t2<t3 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 一物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度隨時(shí)間呈一次函數(shù)的規(guī)律變化,則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng) | |
B. | 一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),則它在中間位置的瞬時(shí)速度一定大于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度 | |
C. | 一物體在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移之差等于定值,則物體一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng) | |
D. | 一物體在直線運(yùn)動(dòng)的過程中,加速度不為零且一直不變,則物體一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng) |
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