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某实验小组采用如图1所示的装置研究“小车运动变化规律”.打点计时器工作频率为50Hz.实验的部分步骤如下:a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;b.在小车中放入砝码,纸带穿
1人问答
更新时间:2024-03-28
问题描述:

某实验小组采用如图1所示的装置研究“小车运动变化规律”.打点计时器工作频率为50Hz.

实验的部分步骤如下:

a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;

b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;

c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;

d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作.

(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:a=___.(用题中所给字母表示);

(2)如图2是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v.请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在表中的相应位置.

计数点x/cms/cmv/(m•s-1)
O1.000.30
A2.341.340.38
B4.043.040.46
C5.00
D8.337.330.61
E10.909.900.70
(3)实验小组通过绘制△v2-s图线来分析运动规律(其中△v2=v2-v02,v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度).他们根据实验数据在图3中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出△v2-s图线.

(4)实验小组绘制的△v2-s图线的斜率k=___(用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是___.

黄贤明回答:
  (1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,   对砝码进行研究,根据牛顿第二定律得m1g-F=m1a   对小车进行研究,根据牛顿第二定律得F=m2a   解得:a=m
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