某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如前图所示,图甲为实验装置简图.

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  • 解题思路:(1)常用的仪器工作电源考察,如电火花计时器使用电源是220V交流;

    (2)实验时,我们认为绳子的拉力是小车受到的合外力,为达到这个目的,我们要先平衡摩擦力;

    (3)为了使绳子的拉力近似等于小车受到的合外力,处理方式是让小车的质量远远大于沙桶和沙子的质量;

    (4)小车做匀加速运动,可根据匀加速运动的规律结合纸带上的数据求出加速度.

    (1)电火花计时器使用电源是220V交流.

    (2)实验时,我们认为绳子的拉力是小车受到的合外力,为达到这个目的,我们要先平衡摩擦力.

    (3)假设小车的加速度为a,拉力为F:

    对沙桶及沙:m0g-F=m0a;对小车:F=ma;

    联立得:F=

    m0mg

    m0+m,故只有在m>>m0的情况下近似认为拉力等于m0g.

    (4)设前两段位移为x1,后两段位移为x2,由△x=at2得:

    a=

    △x

    t2=

    (7.72+7.21−6.7−6.19)×10−2

    4×0.042m/s2=3.2m/s2

    故答案为:(1)交流;(2)平衡摩擦力;(3)<<;(4)3.2.

    点评:

    本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.

    考点点评: 只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.纸带的处理在很多实验中都有涉及,对于速度和加速度的求法一定要牢固掌握.

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