用如图所示的实验装置探究“加速度与合外力、质量的关系”.图中为两个光电门,为固定在木槽上的遮光条.实验前(不挂...
问题详情:
用如图所示的实验装置探究“加速度与合外力、质量的关系”.图中为两个光电门,为固定在木槽上的遮光条.实验前(不挂钩码)左右移动小木块使木槽能够在长木板上匀速运动.遮光条的宽度为,两光电门间的距离为.实验时木槽每次都从同一位置由静止释放,研究对象为木槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统.
(1)通过光电计时器读出遮光条通过、两个光电门的时间分别是、,则木槽的加速度是_______.(用测量的符号表示)
(2)保持悬挂钩码的质量不变,增加或减少槽内的砝码,测出每次对应的加速度,为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系,应作出a-_______关系图象(表示槽及槽内砝码的总质量).
A. B. C. D.
(3)为了精确测量木槽运动的加速度,*同学固定光电门,移动光电门,然后释放木槽,测出遮光条每次经过光电门的时间,乙同学固定光电门,移动光电门,然后释放木槽,测出遮光条每次经过光电门的时间,两位同学根据图象求解系统的加速度.*同学作出的图象应为下图中的_________,乙同学作出的图象应为下图中的_________.若*同学所作图象斜率的绝对值为,则木槽的加速度_________.
A. B.
C. D.
【回答】
D B C
【详解】
(1)遮光片通过光电门的速度分别为 ;根据速度位移公式可知
,
解得
.
(2)悬挂钩码的质量m保持不变,即合力保持不变,a与系统质量成反比,可知为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系,应作a-图线,故选D. (3)*同学固定光电门B,移动光电门A,然后释放凹槽,测出遮光条每次经过光电门A的时间t1.通过光电门A的瞬时速度vA=,B点的速度为定值,根据vB2−vA2=2ax得,
,
故B正确.
乙同学固定光电门A,移动光电门B,然后释放凹槽,测出遮光条每次经过光电门B的时间t2,通过光电门B的瞬时速度vB=,A点的速度为定值,根据vB2−vA2=2ax得,
,
故C正确.
若*同学所作图象的斜率的绝对值为k,则有
,
解得系统的加速度.
知识点:牛顿第二定律
题型:实验,探究题