問題詳情:
某實驗小組“探究小車加速度與所受合外力關係”的實驗裝置如圖*所示,長木板放置在水平桌面上,拉力傳感器固定在小車上。他們多次改變鉤碼的個數,記錄拉力傳感器的讀數F,並利用紙帶數據求出加速度a。
(1)該實驗______(選填“需要”或“不需要”)滿足鉤碼總質量遠小於小車和傳感器的總質量。
(2)如圖乙所示爲實驗中得到的一條紙帶,兩計數點間還有四個點未畫出,已知交流電頻率爲50Hz,可求出小車的加速度大小爲_________m/s2(結果保留三位有效數字)。
(3)以力傳感器的示數F爲橫座標,加速度a爲縱座標,畫出的圖象如圖*所示,其中橫軸截距爲F0,求得圖線的斜率爲k,若傳感器的質量爲m0,則小車的質量爲_________。
【回答】
(1). 不需要 (2). 2.01 (3).
【解析】(1)不需要,因爲拉力可以直接用拉力傳感器讀出來;
(2)兩相鄰計數點間還有四個點未畫出,說明相鄰計數點間的時間間隔爲T=0.1s,根據逐差法
可得加速度爲
代入數據解得
(3)設小車的質量爲m,所受滑動摩擦力爲f,以傳感器和小車爲研究對象,根據牛頓第二定律有
變形得
則圖線的斜率爲
解得小車的質量爲
知識點:牛頓第二定律
題型:實驗,探究題