用如圖所示的實驗裝置探究“加速度與合外力、質量的關係”.圖中為兩個光電門,為固定在木槽上的遮光條.實驗前(不掛...
問題詳情:
用如圖所示的實驗裝置探究“加速度與合外力、質量的關係”.圖中為兩個光電門,為固定在木槽上的遮光條.實驗前(不掛鉤碼)左右移動小木塊使木槽能夠在長木板上勻速運動.遮光條的寬度為,兩光電門間的距離為.實驗時木槽每次都從同一位置由靜止釋放,研究物件為木槽(包括內部的砝碼)及鉤碼組成的系統.
(1)通過光電計時器讀出遮光條通過、兩個光電門的時間分別是、,則木槽的加速度是_______.(用測量的符號表示)
(2)保持懸掛鉤碼的質量不變,增加或減少槽內的砝碼,測出每次對應的加速度,為了能直觀反映在合外力一定的情況下,加速度與質量的關係,應作出a-_______關係圖象(表示槽及槽內砝碼的總質量).
A. B. C. D.
(3)為了精確測量木槽運動的加速度,*同學固定光電門,移動光電門,然後釋放木槽,測出遮光條每次經過光電門的時間,乙同學固定光電門,移動光電門,然後釋放木槽,測出遮光條每次經過光電門的時間,兩位同學根據圖象求解系統的加速度.*同學作出的圖象應為下圖中的_________,乙同學作出的圖象應為下圖中的_________.若*同學所作圖象斜率的絕對值為,則木槽的加速度_________.
A. B.
C. D.
【回答】
D B C
【詳解】
(1)遮光片通過光電門的速度分別為 ;根據速度位移公式可知
,
解得
.
(2)懸掛鉤碼的質量m保持不變,即合力保持不變,a與系統質量成反比,可知為了能直觀反映在合外力一定的情況下,加速度與質量的關係,應作a-圖線,故選D. (3)*同學固定光電門B,移動光電門A,然後釋放凹槽,測出遮光條每次經過光電門A的時間t1.通過光電門A的瞬時速度vA=,B點的速度為定值,根據vB2−vA2=2ax得,
,
故B正確.
乙同學固定光電門A,移動光電門B,然後釋放凹槽,測出遮光條每次經過光電門B的時間t2,通過光電門B的瞬時速度vB=,A點的速度為定值,根據vB2−vA2=2ax得,
,
故C正確.
若*同學所作圖象的斜率的絕對值為k,則有
,
解得系統的加速度.
知識點:牛頓第二定律
題型:實驗,探究題
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