在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车拖动的纸带上打的点计算出。
(1)下列做法正确的是___________
A.打点计时器使用的电源是直流电源
B.在平衡摩擦力和其他阻力时,应将长木板右端垫高
C.每次改变小车质量时,需要重新调节木板倾斜角度
D.实验时,先放开小车再接通电源
(2)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,实验应满足的条件是_________;
(3)图乙为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1s,距离如图所示,小车在E点的速度大小是______m/s(保留2位有效数字)。
B m≪M 0.12
【详解】
(1) A.打点计时器使用的电源是交流电源,选项A错误;
B.在平衡摩擦力和其他阻力时,应将长木板右端垫高,选项B正确;
C.每次改变小车质量时,不需要重新调节木板倾斜角度,选项C错误;
D.实验时,先接通电源再放开小车,选项D错误。
故选B。
(2) 盘及盘中砝码和小车一起运动,根据牛顿第二定律,对盘及盘中砝码
mg-F=ma
对小车
F=Ma
可得小车受到的拉力
本实验用盘及盘中砝码的重力代表小车受到的合外力(拉力),只有M>>m时,才有F≈mg。
(3)小车在E点的速度大小是
定义:
在匀变速直线运动中,速度的变化量Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a表示。加速度即速度的变化率。
物理意义:
加速度是表示速度变化的快慢与改变方向的物理量。
公式:
,加速度的国际制单位是米每二次方秒,符号m/s2。
方向:
与速度变化Δv的方向一致,但不一定与v的方向一致,从加速度的产生上来说,加速度的方向与合外力的方向相同。
方法与知识感悟:
加速度、速度与速度变化率的区别和理解:
①加速度是描述速度变化快慢的物理量,不是描述速度大小的物理量,所以与速度的大小没有必然联系
②加速度实质是由物体的受力和物体的质量决定的.从运动学的角度来看,加速度由速度的变化与变化所用时间的比值来量度,说明加速度不是仅仅由速度的变化决定的;
③加速度的方向与速度的方向没有必然联系,但与速度变化的方向一致,其实质是与物体所受到的合外力方向一致.
④加速度即速度的变化率.速度的变化量大,速度的变化率不一定大,速度达最大时,速度的变化率可为零。
例:
在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是( )
A.加速度与速度无必然联系
B.速度减小时,加速度也一定减小
C.速度为零时,加速度也一定为零
D.速度增大时,加速度也一定增大
答案:A
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