問題詳情:
在做“探究加速度與力、質量的關係”實驗中,某實驗小組採用如圖1所示的裝置,實驗步驟如下:
a.把紙帶的一端固定在小車上,另一端穿過打點計時器的限位孔;
b.調整木板的傾角,以重力沿斜面向下的分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力;
c.用細線將木板上的小車通過定滑輪與砂桶相連;
d.接通電源,放開小車,讓小車拖着紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點;
e.換上新的紙帶,在砂桶中依次加入適量的砂子,重複d步驟多次,得到幾條點跡清晰的紙帶.
現測出了其中一條紙帶上的距離,如圖2所示,已知打點週期為0.02s.則這條紙帶上C點速度的大小vC= m/s,形成加速度的大小a= m/s2(取三位有效數字).根據所測紙帶數據,把砂與砂桶的重力作為合外力F,擬作出加速度a﹣F圖象,發現當a比較大時圖線明顯向F軸偏移,這是由於實驗原理的不完善導致的,請你在這個實驗的基礎上,稍加改進實驗原理,得到一條a﹣F成正比的圖線,寫出你的改進方法: .
【回答】
解:每打2個點取一個計數點,相鄰的計數點的時間間隔是T=0.04s,
根據中間時刻的瞬時速度等於該過程中的平均速得C點的速度為:
vC=,
根據作差法得:a=,
當砂桶和沙子的質量較大時,加速度較大,不滿足砂桶和沙子的質量遠遠小於小車的質量,所以不能用砂桶和沙子的重力代替小車受到的合力,此時圖線明顯向F軸偏移,
可以在拉小車的繩子上安裝力傳感器,直接測出小車受到的繩子拉力,就不需要滿足砂桶和沙子的質量遠遠小於小車的質量,圖象就不會彎曲.
故*為:1.74;0.123;在拉小車的繩子上安裝力傳感器,直接測出小車受到的繩子拉力
知識點:專題十三 中學物理實驗
題型:實驗,探究題