研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系,在实验室设计了一套如图所示的装置,图中A为小车,B为打点计时器,C为力传感器,P为小桶(内有沙子),M是一端带有定滑轮的足够长水平放置的木板.
(1)要顺利完成该实验,除图1中实验仪器和低压交流电源(含导线)外,还需要的实验仪器是______(填“刻度尺”、“天平”或“秒表”).
(2)按上述方案做实验,是否要求沙桶和沙的总质量远小于车的质量?______(填“是”或“否”)
(3)已知交流电源的频率为50Hz,某次实验得到的纸带如图2所示,图中相邻计数点之间还有4个点未画出.则计时器打点D时,纸带的速度大小v=______m/s,由该纸带可求得小车的加速度a=______m/s2.(结果均保留两位有效数字)
网友回答
解:(1)根据实验所要进行的测量可知,本实验中除实验仪器和低压交流电源(含导线)外,还需要毫米刻度尺;
(2)根据上述方案做实验,通过弹簧测力计可测量出拉小车的力,因此不需要沙桶和沙的总质量远小于车的质量;
(3)(2)由于每相邻的两个记数点间还有四个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s;
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:s2-s1=aT2?
解得:a==0.90m/s2
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小,
vC=,
所以vD=vC+at=(0.595+0.9×0.1)m/s=0.685m/s.
由于结果保留两位有效数字,因此vD=0.69m/s
故