为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮),钩码总质量用m表示.
某同学欲用图甲所示装置探究“加速度与力、质量的关系”.实验中砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板上滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动.
②图乙是实验中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50Hz.该同学计划利用v﹣t图象计算小车的加速度.首先用刻度尺进行相关长度的测量,其中CE的测量情况如图丙所示,由图可知CE长为 cm,依据此数据计算打点计时器打下D点时小车的速度为 m/s.图丁中已标注出了打点计时器打下A、B、C、E、F五个点时小车的速度,请将打下D点时小车的速度标注在v﹣t图上.
③请在图丁中描绘出小车的v﹣t图象.
④由图丁中描绘的图线可得出小车的加速度为 m/s2 .
⑤该同学保持砂和砂桶的总质量m不变,通过在小车上增加砝码改变小车的质量M,得到多组实验数据.为了探究加速度与质量的关系,该同学利用所测数据,做出了 与M的图象,下列给出的四组图象中正确的是
某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系.
某实验小组利用如图示的装置探究加速度与力、质量的关系.
A.探究加速度与力、质量的关系
B.探究做功与速度变化的关系
C.验证机械能守恒定律
A.防止小车不能被橡皮筋拉动
B.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C.防止纸带上打点不清晰
N |
a/•s﹣2 |
1 |
0.20 |
2 |
0.41 |
3 |
0.59 |
4 |
0.79 |
5 |
1.00 |
序号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
| 0.29 | 0.14 | 0.29 | 0.19 | 0.24 | 0.29 | 0.29 | 0.29 | 0.34 |
| 0.87 | 0.36 | 0.61 | 0.36 | 0.36 | 0.41 | 0.36 | 0.31 | 0.36 |
| 0.33 | 0.39 | 0.48 | 0.53 | 0.67 | 0.71 | 0.81 | 0.94 | 0.94 |
图乙为悬挂一个钩码后实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测得各计数点到A点间的距离如图乙所示。已知所用电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小a=m/s2。若悬挂钩码的质量为50g,把悬挂的钩码和小车(含车中砝码)看成一个整体,则小车(含车中砝码)的质量M=kg。(结果均保留两位有效数字)
A.长木板置于水平桌面上,带定滑轮的一端伸出桌面,把打点计时器同定在长木板上并与电源连接,纸带穿过打点计时器并与木块相连,细线一端与木块相连,另一端跨过定滑轮挂上钩码,其余钩码都叠放在木块上;
B.使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数
C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复实验操作B;
D.测出每条纸带对应的木块运动的加速度a,实验数据如图乙所示.
①安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直
②调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动
③挂上砝码盘,接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度
④改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤③,求得小车在不同合力作用下的加速度
根据以上实验过程,回答下列问题:
甲图:; 乙图:。