問題詳情:
利用力傳感器研究“加速度與合外力的關係”的實驗裝置如圖*所示.
(1)下列關於該實驗的説法,錯誤的是________.
A.做實驗之前必須平衡摩擦力
B.小車的質量必須比所掛鈎碼的質量大得多
C.應調節定滑輪的高度使細線與木板平行
D.為了實驗安全,打點計時器接直流電源
(2)從實驗中挑選一條點跡清晰的紙帶,每5個點取一個計數點,用刻度尺測量計數點間的距離如圖所示.已知打點計時器每間隔0.02 s打一個點.
從圖可知A、B兩點間的距離s1=________cm;該小車的加速度a=________m/s2(計算結果保留2位有效數字),實驗中紙帶的________(填“左”或“右”)端與小車相連接.
(3)利用測得數據在座標系中作出了圖乙所示的a-F圖象.
①圖線不過座標原點的原因是______________________________________________________________.
②小車和傳感器的總質量為________kg.
【回答】
(1)BD; (2)0.70, 0.20, 左; (3)①未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足; ②0.5
【解析】
(1) 做實驗之前必須平衡摩擦力,使得細線的拉力等於小車受到的合外力,選項A正確;由於實驗中用到了力傳感器,所以沒有必要使小車的質量遠大於鈎碼的質量,選項B錯誤;應調節定滑輪的高度使細線與木板平行,選項C正確;打點計時器必須用交流電源,選項D錯誤.此題選項錯誤的選項,故選BD.
(2)由圖知s1=7.0 mm=0.70 cm,根據Δx=aT2可得a==m/s2=0.20 m/s2,開始時打點間距小,因此紙帶的左端與小車相連接.
(3)①由圖象可知,當F≠0時,加速度仍然為零,説明沒有平衡摩擦力,或平衡摩擦力不足;②a-F圖象中的斜率表示質量的倒數,由圖可知,故小車和傳感器的總質量M==0.5 kg.
點睛:本題考查“加速度與合外力的關係”實驗,要明確實驗的原理和實驗的注意事項.尤其是知道平衡摩擦力的原因、如何平衡、平衡不到位會如何等問題;掌握紙帶的處理方法,會通過紙帶求解速度和加速度.
知識點:實驗:探究加速度與力、質量的關係
題型:實驗,探究題