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某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’: (1)如图甲所示,将木板有定...

某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’:
(1)如图甲所示,将木板有定滑轮的一端垫起,把滑块通过细绳与带夹的重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤下夹一纸带,穿过打点计时器.调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板匀速运动.
(2)如图乙所示,保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使之由静止开始加速运动.打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,打出的纸带如图丙所示,A,B,C,D,E是纸带上五个计数点.
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①图乙中滑块下滑的加速度为______.(结果保留两位有效数字)
②若重锤质量为m,滑块质量为M,重力加速度为g,则滑块加速下滑受到的合力为______
③某同学在保持滑块质量不变的情况下,通过多次改变滑块所受合力,由实验数据作出的a-F,图象如图丁所示,则滑块的质量为______kg.(结果保留两位有效数字)
①利用逐差法△x=at2可以求出物体的加速度大小; ②当取下细绳和钩码时,由于滑块所受其它力不变,因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向; ③根据牛顿第二定律有mg=Ma,由此可解得滑块的质量. 【解析】 ①利用逐差法△x=at2有: t=2T 联立各式代入数据解得:a=3.9m/s2. ②当取下细绳和钩码时,由于滑块所受其它力不变,因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向,即滑块所受合外力等于钩码的重力大小. 故答案为:mg. ③根据牛顿第二定律有:mg=Ma,由此可解得:mg=Ma,因此有:,因此图象的斜率为,结合图象求出M=2.0kg. 故答案为:①a=3.9m/s2.②mg ③2.0(1.8~2.2).
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考点分析:
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(2)上述过程中拉力F做的功和系统产生的热量.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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