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某同学在研究加速度与质量的关系时,设计了如图所示的实验装置,其中细绳下的重物的质量用m表示,小车和车上的配重总质量用M表示,两个光电门可以记录遮光条经过光电门的遮光时间t1
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某同学在研究加速度与质量的关系时,设计了如图所示的实验装置,其中细绳下的重物的质量用m表示,小车和车上的配重总质量用M表示,两个光电门可以记录遮光条经过光电门的遮光时间t1和t2,只要测量出两光电门之间的距离和遮光条的宽度便可以计算出小车的加速度.
(1)实验中该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度,结果如图乙所示,读数为___mm.
(2)该同学在完全平衡摩擦力以后,多次改变M的值,记录了多组数据,以小车的加速度为纵轴,以相关的质量为横轴,作出下列图象丙,其中符合实验事实的是___.
(1)实验中该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度,结果如图乙所示,读数为___mm.
(2)该同学在完全平衡摩擦力以后,多次改变M的值,记录了多组数据,以小车的加速度为纵轴,以相关的质量为横轴,作出下列图象丙,其中符合实验事实的是___.
▼优质解答
答案和解析
(1)游标卡尺的主尺读数为4mm,游标第4刻度与上边对齐,读数为0.05×4mm=0.20mm,
所以最终读数为:4mm+0.20mm=4.20mm
(2)A、该实验中,为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车受到的合力就是绳子的拉力.
根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得:F拉=
=
所以:a=
,可知以M+m为横坐标,a的图线是过坐标原点的直线.故A正确,B错误;
C、当M>>m时,即当重物重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于重物的总重力,则加速度a近似等于
,a的图线是过坐标原点的图线;
若m继续增大,则a=
可知a-
的图线将向下弯曲.故C错误,D正确
故选:AD
故答案为:(1)4.20;(2)AD
所以最终读数为:4mm+0.20mm=4.20mm
(2)A、该实验中,为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车受到的合力就是绳子的拉力.
根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得:F拉=
mMg |
m+M |
mg | ||
1+
|
所以:a=
mg |
m+M |
C、当M>>m时,即当重物重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于重物的总重力,则加速度a近似等于
mg |
M |
若m继续增大,则a=
mg | ||
1+
|
1 |
M |
故选:AD
故答案为:(1)4.20;(2)AD
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