题文
“探究加速度与力的关系”的实验装置如图(1).
(1)本实验中使用的电火花计时器,使用______ (选填“直流”或“交流”)电源.已知电火花计时器打点的时间间隔为0.02s,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为______s.
(2)如图(2)为某同学在平衡摩擦力后中打出的一条纸带,为了求出小车的加速度,他量出相邻两计数点间的距离.其中打计数点2时小车的速度为______m/s,小车的加速度a=______ m/s2.

(3)为减小实验误差,盘和砝码的质量应比小车的质量______(选填“小”或“大”)得多.
(4)改变砂和砂桶质量,重新测出对应的加速度,多次测量后得到小车的加速度a和拉力F的数据如下表(小车质量保持不变).
F/N0.200.400.600.801.00a/(m•s-2)0.100.210.300.390.51①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象______;

②由图象得到的实验结论是______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)电火花和电磁计时器都使用交流电源.
已知电火花计时器打点的时间间隔为0.02s,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s.
(2)利用匀变速直线运动的两个推论vt2=.v和△x=at2,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
v2=x242t=(1.90+2.40)cm2×0.1s=0.215m/s
a=△xt2=(2.40-1.90)cm0.12s2=0.5m/s2.
(3)设小车的质量为M,砝码和小桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得:F拉=mMgm+M=mg1+mM
当m<<M时,即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力
(4)①见图

②小车的质量不变时,小车的加速度与它所受的力成正比
故答案为:(1)交流 0.1
(2)0.215、0.5
(3)小
(4)①作图
②小车的质量不变时,小车的加速度与它所受的力成正比
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解析
t2
考点
据考高分专家说,试题““探究加速度与力的关系”的实验装置如图(.....”主要考查你对 [打点计时器 ]考点的理解。
打点计时器
1、打点计时器:
是一种测量时间的工具。如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的各点间的间隔,就可分析物体的运动状况。
2、电磁打点计时器:
是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器,它使用交流电源,由学生电源供电,工作电压在6V以下,当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点,通电前把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面,接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动。这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。

3、电火花计时器的原理与电磁打点计时器:
电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,这种计时器工作时,纸带运动受到的阻力比较小,实验误差也就比较小。
打点计时器:
(1)作用:计时仪器,当电源频率为50Hz时,每隔0.02s打一次点。
(2)工作条件:①电磁打点计时器:4V~6V交流电源。②电火花打点计时器:220V交流电源。
(3)纸带上点的意义:①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。
②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况。
③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。
利用纸带判断物体运动状态的方法:
(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a=
==

=
=…
(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1,x2,x3,x4…,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx=.aT2。
速度、加速度的求解方法:
(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法:即根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔),求出a1=
(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法:即根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔),求出a1=
、a2=
、a3=
,再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度:
==

=.
。
②图象法:即先根据vn=
求出多个点的瞬时速度,后作出v-t图象,图象的斜率即为物体运动的加速度。





