9.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關系”實驗中,設計出如下的實驗方案,其實驗裝置如圖1所示,已知小車質(zhì)量M=214.6g,砝碼盤質(zhì)量m0=7.8g,所使用的打點計時器交流電頻率f=50Hz.其實驗步驟是:
A.按圖中所示安裝好實驗裝置;
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運動;
C.取下細繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;
D.先接通電源,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;
E.重新掛上細繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復B-D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度.

回答下列問題:
(1)按上述方案做實驗,是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量?否(填“是”或“否”).
(2)實驗中打出的其中一條紙帶如圖2所示,由該紙帶可求得小車的加速度a=0.88m/s2
(3)某同學將有關測量數(shù)據(jù)填入他所設計的表格中,如下表,
次數(shù)12345
砝碼盤中砝碼
的重力F/N
0.100.200.290.390.49
小車的加速度
a/(m•s-2
0.881.441.842.382.89
他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖象(如圖3所示).造成圖線不過坐標原點的一條最主要原因是:在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力.從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是砝碼盤的重力,其大小為0.08N.

分析 (1)根據(jù)小車做勻速運動列出方程,對合外力進行分析即可求解;
(2)在勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù),根據(jù)作差法求解加速度;
(3)由圖象可知,當外力為零時,物體有加速度,通過對小車受力分析即可求解.

解答 解:①當物體小車勻速下滑時有:
Mgsinθ=f+(m+m0)g
當取下細繩和砝碼盤后,由于重力沿斜面向下的分力Mgsinθ和摩擦力f不變,因此其合外力為(m+m0)g,由此可知該實驗中不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量.
②在勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù),即:
△x=aT2
解得:a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$
將△x=0.88m,T=0.1s帶入解得:a=0.88m/s2
③由圖象可知,當外力為零時,物體有加速度,這說明在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力,根據(jù)數(shù)學函數(shù)關系可知該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是砝碼盤的重力大小,橫坐標一格表示0.02N,所以交點的大小為0.08N.
故答案為:(1)否;(2)0.88;(3)在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力,砝碼盤的重力,0.08N

點評 解答實驗問題的關鍵是正確理解實驗原理,加強基本物理知識在實驗中的應用,同時不斷提高應用數(shù)學知識解答物理問題的能力.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.物體運動的初速度為4m/s,經(jīng)過5s速度的大小變?yōu)?4m/s,則加速度大小可能是( 。
A.0.8 m/s2B.2.8 m/s2C.2.0 m/s2D.3.6 m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.某同學做《探索彈力和彈簧伸長的關系》的實驗時,他先把彈簧放在水平桌面上使其自然伸長,用直尺測出彈簧的原長為l0,再把彈簧豎直懸掛起來,然后用豎直向下的力F拉彈簧下端,測出彈簧的長度為l,把l-l0作為彈簧的伸長量x,這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最后作出F-x圖象,可能是下圖中圖正確的是(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.下列圖中表示帶電粒子在磁場中運動受到洛倫茲力作用的方向,不正確的是(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.AB兩回路中各有一電鍵K1、K2,且回路A中接有電源,回路B中接有靈敏電流計(如圖),下列操作及相應的結(jié)果可能實現(xiàn)的是(  )
A.先閉合K2,后閉合K1的瞬間,電流計指針偏轉(zhuǎn)
B.先閉合K1,后閉合K2的瞬間,電流計指針偏轉(zhuǎn)
C.K1、K2閉合后,在斷開K2的瞬間,電流計指針偏轉(zhuǎn)
D.K1、K2閉合后,在斷開K1的瞬間,電流計指針偏轉(zhuǎn)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.一個質(zhì)量為0.3kg的物體沿水平面做直線運動,如圖所示,圖線a表示物體受水平拉力時的v-t圖象,圖線b表示撤去水平拉力后物體繼續(xù)運動的v-t圖象,下列說法正確的是(  )
A.水平拉力的大小為0.1N,方向與摩擦力方向相同
B.水平拉力作用下物體滑行12m
C.撤去拉力后物體還能滑行7.5m
D.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.沿著電場線的方向電勢將降低.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示.物塊的質(zhì)量為m,它與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ,期初,用手拉物塊,彈簧的伸長量為x.放手后,物塊向左運動至彈簧壓縮量為y時停下,當彈簧的長度恢復原長時,物塊的速度為v,則(  )
A.x>y
B.物塊運動過程中的最大速度為v
C.全過程彈簧彈性勢能的減小量為μmg(x+y)
D.從物塊開始運動到彈簧恢復原長的過程中彈力做功$\frac{1}{2}$mv2-μmgx

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.M、N為電場中的兩點,一帶正電的點電荷在從M到N的過程中克服電場力做功,設該點電荷僅受電場力作用,則下列說法中一定正確的是( 。
A.M點電勢低于N點電勢
B.該電荷在M點的動能大于在N點的動能
C.M點場強小于N點場強
D.該點電荷在M點的加速度大于在N點的加速度

查看答案和解析>>

同步練習冊答案