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某实验小组采用如图1所示的装置研究“小车运动变化规律”.打点计时器工作频率为50Hz.

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/06 12:58:21
某实验小组采用如图1所示的装置研究“小车运动变化规律”.打点计时器工作频率为50Hz.
实验的部分步骤如下:
a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作.

(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:a=
 m
某实验小组采用如图1所示的装置研究“小车运动变化规律”.打点计时器工作频率为50Hz.
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,
对砝码进行研究,根据牛顿第二定律得m1g-F=m1a
对小车进行研究,根据牛顿第二定律得F=m2a
解得:a=
 m1g
m2+m1 
(2)C点对应的测量xC=6.00cm,
由于每相邻两个计数点间还有1个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
vC=
0.0833−0.0404
2×0.04=0.54m/s
(3)画出△v2-s图线:

该图中计数点C对应的坐标为(5,0.20).
(4)由匀变速直线运动的速度位移公式可知v2-
 v20=2as,
△v2-s图象的斜率k=2a=2
 m1g
m2+m1,斜率大于理论值,说明加速度a偏大,可能是平衡摩擦力时木板左端垫起的太高.
故答案为:(1)a=
m1g
m1+m2(2)6.00,0.54
(3)如图
(4)2
 m1g
m2+m1,木板的左侧垫的过高
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