图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.
实验步骤如下:
①用天平测量物块和遮光片的总质量M,重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离s;
②调整轻滑轮,使细线水平;
③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB,求出加速度a;
④多次重复步骤③,求a的平均;
⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ.
回答下列为题:
(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图(b)所示;其读数为_________cm.
(2)物块的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示为a=_______.
(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=_______.
(4)如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于______(填“偶然误差”或”系统误差”).
0.960 系统误差
【详解】
第一空.由图(b)所示游标卡尺可知,主尺示数为0.9cm,游标尺示数为12×0.05mm=0.60mm=0.060cm,则游标卡尺示数为0.9cm+0.060cm=0.960cm.
第二空.物块经过A点时的速度为:,物块经过B点时的速度为:,
物块做匀变速直线运动,由速度位移公式得:vB2-vA2=2as,
加速度为:;
第三空.以M、m组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:mg-μMg=(M+m),
解得:;
第四空.如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于系统误差.
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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