某兴趣小组设计出如图*所示的实验装置探究小车的加速度跟合外力的关系,图中与小车左端相连的是测力传感器,小车放置...
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某兴趣小组设计出如图*所示的实验装置探究小车的加速度跟合外力的关系,图中与小车左端相连的是测力传感器,小车放置在表面各处粗糙程度相同的水平长木板上,按*图装配好实验器材,先测出小车运动时所受摩擦阻力,逐渐向沙桶中添加细沙粒,当观察到小车刚开始运动时,记下传感器的最大示数为F0,可认为摩擦阻力为F0.
(1)将小车放回初位置并用手按住,继续向沙桶中添加一定量的沙粒,记下传感器的示数F1,接通频率外为50Hz的交流电源,使打点计时器工作,然后释放小车,打出一条纸带,再继续在桶中添加沙粒,多次重复实验,打出多条纸带,图乙为某次实验打出的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6六个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离(单位:cm),分别标注在相应计数点的下方,则小车的加速度a= m/s2,(结果保留三位有效数字)
(2)算出各次小车的加速度和合力F(F=F1﹣F0),获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系图象,纸带与打点计时器间的摩擦可忽略,图中可能正确的是 .
(3)写出一条提高实验结果准确程度有益的建议: .
【回答】
考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
专题: 实验题.
分析: 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小.
根据牛顿第二定律得出a与F的关系式,结合关系式得出正确的图线.
解答: 解:(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
设第一个计数点到第二个计数点之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4﹣x1=3a1T2
x5﹣x2=3a2T2
x6﹣x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=(a1+a2+a3)==0.756m/s2,
(2)改变小桶中砂的重力,多次重复实验,获得多组数据,描绘小车加速度a与合力F(F=F1﹣F0)的关系图象.
由于已经平衡摩擦力,所以图象应该过原点.故AD正确,BC错误;
故选:AD.
(3)提高实验结果准确程度有益的建议:控制桶和砂的总质量应远小于小车和传感器的总质量.
故*为:(1)0.756
(2)AD
(3)控制桶和砂的总质量应远小于小车和传感器的总质量.
点评: 本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的*作步骤和数据处理以及注意事项,其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚.
知识点:动能和动能定律
题型:实验,探究题
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