某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质...
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问题详情:
某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示a—F图像(重力加速度取9.8m/s2)
(1)图线不过坐标原点的原因是______。
(2)如图乙为某次实验得到的纸带,s1、s2是纸带中两段相邻计数点间的距离,相邻计数点时间为T,由此可求得小车的加速度大小为______(用s1、s2、T表示)。
(3)由图像求出小车和传感器的总质量为______kg。
(4)本实验中若仍用砂和桶的重力表示绳子的拉力(小车及传感器的总质量始终远大于砂及桶的总质量),从理论上分析,该实验图线的斜率将______(选填“变大”或“变小”)。
(5)同学们通过实践,结合理论分析得出:无论如何增加砂和桶的重力,小车运动加速度都不可能超过______m/s2。
【回答】
没有平衡摩擦力,或平衡的不够 1 变小 9.8
【详解】
(1)由图象可知,当F≠0时,加速度a仍然为零,说明没有平衡摩擦力,或摩擦力平衡的不够;
(2)根据可得
(3)根据可得
可见a—F图象中的斜率表示质量的倒数,由图可知,
所以质量
(4)设小车及传感器总质量为M,砂和桶的重力为mg。
对M,由牛顿第二定律得:
对m由牛顿第二定律得:
联立解得
mg表示绳子的拉力,图象的斜率为,所以图线的斜率将变小。
(5)可以化为
m不断增大时,逐渐趋于0,则a趋向于g,但都不可能超过g=9.8m/s2。
知识点:实验:探究加速度与力、质量的关系
题型:实验,探究题