Question

某同學(xué)用如圖甲的裝置來(lái)研究牛頓第二定律．

①實(shí)驗(yàn)需用沙和沙桶的總重力表示小車(chē)受到的合力，則除滿(mǎn)足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量外，還必須進(jìn)行的操作是

 

．
②如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，O為起點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，電源頻率為50Hz．則小車(chē)的加速度a=

 

m/s²，打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度v_B=

 

m/s．（以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)前必須要平衡摩擦力，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小．

解答：解：①做研究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)首先平衡摩擦力，讓繩子的拉力等于小車(chē)受到的合力；
②由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²得：
a=

xC-xB-(xB-xA)

T2

=

0.07-0.048-(0.048-0.03)

0.01

=0.40m/s²，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大�。�
v_B=

xAC

2T

=

0.07-0.03

0.2

=0.20m/s．
故答案為：①平衡摩擦力；②0.40；  0.20．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問(wèn)題，注意運(yùn)動(dòng)中小車(chē)的拉力近似等于沙和沙桶的總重力的條件，是解題的關(guān)鍵．
要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．