(2011·新課標全國卷·T23)利用圖1所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門,...
問題詳情:
(2011·新課標全國卷·T23)利用圖1所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門,其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處,光電門*的位置可移動,當一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時,與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門*至乙所用的時間t。改變光電門*的位置進行多次測量,每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑,並用米尺測量*、乙之間的距離s,記下相應的t值;所得數據如下表所示。
完成下列填空和作圖:
(1)若滑塊所受摩擦力為一常量,滑塊加速度的大小a、滑塊經過光電門乙時的瞬時速度v1、測量值s和t四個物理量之間所滿足的關係式是_______;
(2)根據表中給出的數據,在圖2給出的座標紙上畫出-t圖線;
(3)由所畫出的-t圖線,得出滑塊加速度的大小為a=____________m/s2(保留2位有效數字)。
【回答】
【思路點撥】解答本題時可應用運動學涉及a、v1、s和t四個物理量之間的公式,寫出關係式,再根據給出的數據進行處理,然後描點繪圖,圖線的斜率是包含加速度的式子,從而求出加速度。
【精講精析】(1)由運動學公式s=v0t+at2=(v1-at)t+at2=-at2+v1t,形變為=-at+v1,從此式可知,-t圖線是一條斜率為負的直線;(2)根據題目提供的數據按進行處理,把處理的數值對應描點,然後用一根直線連接這些點,所得圖象如圖所示;
(3)由圖線知斜率絕對值為k==1.0,又從=-at+v1知,斜率的絕對值為a,故有
a=1.0,即a=2.0m/s2
【*】(1)或 (2)見精析精講圖
(3)2.0(1.8-2.2範圍內均正確)
知識點:專題十三 中學物理實驗
題型:實驗,探究題
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