問題詳情:
做“探究加速度與力、質量的關係”實驗時,圖*是教材中的實驗方案;圖乙是拓展方案,其實驗*作步驟如下:
(ⅰ)掛上托盤和砝碼,改變木板的傾角,使質量為M的小車拖着紙帶沿木板勻速下滑;
(ⅱ)取下托盤和砝碼,測出其總質量為m,讓小車沿木板下滑,測出加速度a;
(ⅲ)改變砝碼質量和木板傾角,多次測量,通過作圖可得到的關係。
①實驗獲得如圖所示的紙帶,計數點a、b、c、d、e、f間均有四個點未畫出,則在打d點時小車的速度大小_____(保留兩位有效數字);
②需要滿足條件的方案是_____(選填“*”、“乙”或“*和乙”);在作圖象時,把作為F值的是_____(選填“*”、“乙”或“*和乙”)。
【回答】
(1). 0.18~0.19 (2). * (3). *和乙
【解析】
【詳解】①[1].打點計時器打點週期
由勻加速直線運動中,平均速度等於中間時刻的瞬時速度可得,在打d點時小車的速度
②[2][3].在圖*的實驗方案中,由托盤和砝碼的重力提供拉力,讓小車做勻加速直線運動,由牛頓第二定律可得
則
則繩子對小車的拉力
當時,繩子拉力近似等於托盤和砝碼的重力。
故*需要滿足。
在圖乙的實驗方案中,掛上托盤和砝碼,小車勻速下滑,設斜面的傾斜角為,斜面和紙帶對小車的摩擦力或阻力總和為f,則有
取下托盤和砝碼,小車做勻加速直線運動,由牛頓第二定律可得
即
故乙方案中,不需要滿足
在*乙方案中,均用托盤和砝碼的重力mg作為小車勻加速的直線運動的合力及F。
知識點:專題十三 中學物理實驗
題型:實驗,探究題