Question

17．“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．
（1）在實(shí)驗(yàn)中，適當(dāng)抬高軌道的一側(cè)是為了平衡摩擦力．
（2）小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼及砝碼盤(pán)的質(zhì)量時(shí)，小車(chē)所受合力可近似等于砝碼及砝碼盤(pán)的重力．（填遠(yuǎn)大于或遠(yuǎn)小于）
在完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)的速度大小V=0.36m/s，該小車(chē)的加速度a=0.16m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）為使小車(chē)受到的合力等于細(xì)線的拉力，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡摩擦力．
（2）當(dāng)小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量時(shí)可以近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于砝碼的重力．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可以求出瞬時(shí)速度與加速度．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)中，適當(dāng)抬高軌道的一側(cè)是為了平衡摩擦力．
（2）當(dāng)小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼及砝碼盤(pán)的質(zhì)量時(shí)，小車(chē)所受合力可近似等于砝碼及砝碼盤(pán)的重力．
計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0.02×5=0.1s，
x₁=3.52cm=0.0352m，x₂=3.68cm=0.0368m，x₃=3.83cm=0.0383m，
打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)的速度大小v=$\frac{{x}_{13}}{2t}$=$\frac{0.0352+0.0368}{2×0.1}$=0.36m/s，
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：△x=at²可知，該小車(chē)的加速度：a=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{t}^{2}}$=$\frac{0.0383-0.0352}{2×0．{1}^{2}}$≈0.16m/s²．
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）遠(yuǎn)大于；0.36；0.16．

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，實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，為了使小車(chē)受到的拉力近似等于砝碼重力應(yīng)使小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論可以求出瞬時(shí)速度與加速度．