Question

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz．

（1）該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)，如圖1所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則打E點(diǎn)時(shí)小車的速度為

0.85

m/s，打A、F兩點(diǎn)的過程中小車的平均速度為

0.7

m/s，小車的加速度為

5

m/s²．

（2）該同學(xué)通過對(duì)數(shù)據(jù)的處理作出了如圖2所示的a-F圖象，則
①圖2中的直線不過原點(diǎn)的原因是

平衡摩擦力時(shí)木板傾角偏大

．
②圖2中的力F理論上指

B

，而實(shí)驗(yàn)中卻用

A

表示（從下列選項(xiàng)中選填字母符號(hào)）．
A．砂和砂桶的重力      B．繩對(duì)小車的拉力
③此圖2中直線發(fā)生彎曲的原因是

沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量的條件

．

Answer 1

分析：紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．
直線發(fā)生彎曲，由圖可以看出圖象的斜率逐漸減小，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理分析原因．

解答：解：（1）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得出：
v_E=

xDF

2T

=

(0.016+0.018)m

2×0.02s

=0.85m/s
小車的加速度為：a=

△x

t2

=

0.012-0.01

0.022

m/s²=5m/s²
（2）①F=0時(shí)，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是實(shí)驗(yàn)前木板右端墊得過高．
②圖2中的力F理論上指繩子對(duì)小車的拉力，而實(shí)驗(yàn)中卻用砂和砂桶的重力；
故填：B，A．
③隨

1

M

增大，小車質(zhì)量在減小，因此小車質(zhì)量不再滿足遠(yuǎn)大于砂和小砂桶的質(zhì)量，加速度不可能一直均勻增大，加速度的增大幅度將逐漸減小，最后趨近與定值g．
故答案為：（1）0.85m/s、0.7m/s、5m/s²
（2）①平衡摩擦力時(shí)木板傾角偏大；②B、A  ③沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量的條件．

點(diǎn)評(píng)：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．