某興趣小組設計出如圖*所示的實驗裝置探究小車的加速度跟合外力的關係,圖中與小車左端相連的是測力傳感器,小車放置...

問題詳情:

某興趣小組設計出如圖*所示的實驗裝置探究小車的加速度跟合外力的關係,圖中與小車左端相連的是測力傳感器,小車放置在表面各處粗糙程度相同的水平長木板上,按*圖裝配好實驗器材,先測出小車運動時所受摩擦阻力,逐漸向沙桶中添加細沙粒,當觀察到小車剛開始運動時,記下傳感器的最大示數為F0,可認為摩擦阻力為F0.

某興趣小組設計出如圖*所示的實驗裝置探究小車的加速度跟合外力的關係,圖中與小車左端相連的是測力傳感器,小車放置...

(1)將小車放回初位置並用手按住,繼續向沙桶中添加一定量的沙粒,記下傳感器的示數F1,接通頻率外為50Hz的交流電源,使打點計時器工作,然後釋放小車,打出一條紙帶,再繼續在桶中添加沙粒,多次重複實驗,打出多條紙帶,圖乙為某次實驗打出的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計數點間都有四個計時點未畫出,按時間順序取0、1、2、3、4、5、6六個計數點,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6點到0點的距離(單位:cm),分別標註在相應計數點的下方,則小車的加速度a=   m/s2,(結果保留三位有效數字)

(2)算出各次小車的加速度和合力F(F=F1﹣F0),獲得多組數據,描繪小車加速度a與F的關係圖象,紙帶與打點計時器間的摩擦可忽略,圖中可能正確的是    .

某興趣小組設計出如圖*所示的實驗裝置探究小車的加速度跟合外力的關係,圖中與小車左端相連的是測力傳感器,小車放置... 第2張

(3)寫出一條提高實驗結果準確程度有益的建議:       .

【回答】

考點:        探究加速度與物體質量、物體受力的關係.

專題:        實驗題.

分析:  根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小.

根據牛頓第二定律得出a與F的關係式,結合關係式得出正確的圖線.

解答:  解:(1)由於每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出,所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s,

設第一個計數點到第二個計數點之間的距離為x1,以後各段分別為x2、x3、x4、x5、x6,

根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,

得:x4﹣x1=3a1T2

x5﹣x2=3a2T2

 x6﹣x3=3a3T2

為了更加準確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值

得:a=某興趣小組設計出如圖*所示的實驗裝置探究小車的加速度跟合外力的關係,圖中與小車左端相連的是測力傳感器,小車放置... 第3張(a1+a2+a3)=某興趣小組設計出如圖*所示的實驗裝置探究小車的加速度跟合外力的關係,圖中與小車左端相連的是測力傳感器,小車放置... 第4張=0.756m/s2,

(2)改變小桶中砂的重力,多次重複實驗,獲得多組數據,描繪小車加速度a與合力F(F=F1﹣F0)的關係圖象.

由於已經平衡摩擦力,所以圖象應該過原點.故AD正確,BC錯誤;

故選:AD.

(3)提高實驗結果準確程度有益的建議:控制桶和砂的總質量應遠小於小車和傳感器的總質量.

故*為:(1)0.756

(2)AD

(3)控制桶和砂的總質量應遠小於小車和傳感器的總質量.

點評:        本題藉助實驗考查了勻變速直線的規律以及推論的應用,在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用,提高解決問題能力.解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,瞭解實驗的*作步驟和數據處理以及注意事項,其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應當清楚.

知識點:動能和動能定律

題型:實驗,探究題