分析 (1)注意为了减小实验误差,应采用逐差法求木块的加速度.
(2)探究加速度与拉力的关系实验时,要平衡摩擦力,平衡摩擦力时,要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力,不需要挂任何东西.小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出;平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力;小车的加速度应由纸带求出.
(3)对M、m分别由牛顿第二定律列式,结合合力F等于mg,导出a与F的函数关系式,分析图线的斜率;
(4)该实验采用控制变量法,先控制小车的质量不变,研究加速度与力的关系,再控制砝码盘和砝码的总重力不变,研究加速度与质量的关系.
解答 解:(1)为了减小偶然误差,采用逐差法处理数据,有:
S6-S3=3a1T2,S5-S2=3a2T2,S4-S1=3a3T2,
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值得:a=$\frac{1}{3}$(a1+a2+a3)
解得:a=$\frac{{s}_{6}^{\;}+{s}_{5}^{\;}+{s}_{4}^{\;}-{s}_{3}^{\;}-{s}_{2}^{\;}-{s}_{1}^{\;}}{9{T}_{\;}^{2}}$.
(2)A、在该实验中,我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力,故在平衡摩擦力时,细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘,故A错误;
B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,故B错误;
C、小车运动的加速度通过纸带求出,不能通过a=$\frac{mg}{M}$求出.故错误;
D、本实验中,只有满足盘和砝码的总质量远小于小车质量M时,近似认为细线拉力等于细线的拉力,所以在改变小车质量M时,会发现M的值越大,实验的误差就越小,故D正确;
故选:D
(3)对盘和砝码:mg-F=ma①
对小车:F=Ma②
联立①②得:mg=(M+m)a
认为合力F=mg
所以F=(M+m)a
即$a=\frac{1}{M+m}F$,a-F图象是过坐标原点的倾斜直线,直线的斜率表示$\frac{1}{M+m}$
(4)该实验采用控制变量法,先控制小车的质量不变,研究加速度与力的关系,再控制砝码盘和砝码的总重力不变,研究加速度与质量的关系.故选:B
故答案安为:(1)$\frac{{{s_6}+{s_5}+{s_4}-{s_3}-{s_2}-{s_1}}}{{9{T^2}}}$ (2)D (3)$\frac{1}{m+M}$ (4)B
点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,尤其是理解平衡摩擦力和M>>m的操作和要求的含义.只要掌握了实验原理就能顺利解决此类题目,就能举一反三,所以要注意基本原理的学习.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 通过该元件的电流是直流 | B. | 电流表的示数不断变化 | ||
C. | 电流表的示数为11A | D. | 电流表的示数为15.55A |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | A球运动时间是B球的2倍 | B. | 相遇是两球速度大小相等 | ||
C. | A球上升的最大高度为H | D. | B球落地速度为2V0 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个 | |
B. | 每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个 | |
C. | 放射性元素钍${\;}_{90}^{232}$Th的原子核比氡${\;}_{86}^{220}$Rn原子核的中子数少4个 | |
D. | 钍${\;}_{90}^{232}$Th衰变成氡${\;}_{86}^{220}$Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 放在水平地面上的木箱,在箱上角处用水平力推它,研究木箱绕箱下角的转动,木箱可看作质点 | |
B. | 研究和观察日食时,可以把太阳看成质点 | |
C. | 原子核很小,必须把它看成质点 | |
D. | 研究人造卫星环绕地球的运动,人造卫星可看作质点 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | T1=$\frac{G}{sinθ}$,T2=$\frac{G}{tanθ}$ | B. | T1=$\frac{G}{cosθ}$,T2=$\frac{G}{sinθ}$ | ||
C. | T1=G•sinθ,T2=G•cosθ | D. | T1=G•cosθ,T2=G•tanθ |
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