某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图1所示.已知小车质量M=214.6g,砝码盘质量m?0=7.8g,所使用的打点计

发布时间:2020-08-05 19:16:53

某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图1所示.已知小车质量M=214.6g,砝码盘质量m?0=7.8g,所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz.其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答以下问题:
①按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”)).
②实验中打出的其中一条纸带如图2所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________?m/s2.
③某同学将有关测量数据填人他所设计的表格中,如下表,
次??数12345砝码盘中砝
码的重力F/N0.100.200.290.390.49小车的加速度a/m?s-20.881.441.842.382.89他根据表中的数据画出a-F图象(如图3).造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是________,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________,其大小是________.

网友回答

否    0.88    在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力    砝码盘的重力    0.08N

解析分析:(1)根据小车做匀速运动列出方程,对合外力进行分析即可求解;
(2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,根据作差法求解加速度;
(3)由图象可知,当外力为零时,物体有加速度,通过对小车受力分析即可求解.

解答:①当物体小车匀速下滑时有:
mgsinθ=f+(m+m0)g
当取下细绳和砝码盘后,由于重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f不变,因此其合外力为(m+m0)g,由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.
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