Question

18．某實驗小組同學用如圖1所示裝置探究“物體加速度與力、質(zhì)量的關系”．

（1）在研究物體加速度與力的關系時，保持不變的物理量是A（只需填A或B）
A．小車質(zhì)量  B．塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量
（2）實驗中，首先要平衡摩擦力，具體做法是B（只需填A或B）
A．在塑料桶中添加砝碼，使小車帶著紙帶勻速運動．
B．取下塑料桶，墊起滑板的一端，使小車帶著紙帶勻速運動．
（3）實驗中要使小車的質(zhì)量遠大于（填“遠大于”或“遠小于”）塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量，才能認為細線對小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力．
（4）在該實驗中，所用交流電的頻率為50Hz．某次實驗中得到的一條紙帶如圖2所示，從比較清晰的某點起，取五個計數(shù)點，分別標明0、1、2、3、4．量得s₁=2.15cm，s₂=2.90cm，s₃=3.70cm，s₄=4.40cm，則打點“3”時小車的瞬時速度大小為0.405m/s和用逐差法求得小車的加速度大小為0.763m/s²．（結果均保留三位有效數(shù)字）
（5）某同學測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)后，依照數(shù)據(jù)正確畫出a-F圖象如圖3示，（小車質(zhì)量保持不變）圖線不過原點的原因可是平衡摩擦力不足．

Answer 1

分析 實驗采用可知變量法，平衡摩擦力時應取下塑料桶，墊起滑板的一端，使小車帶著紙帶勻速運動．
實驗中為了使細線對小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力，小車的質(zhì)量應遠大于塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量．
根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點“3”時小車的瞬時速度大小，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車的加速度．
通過F不為零，加速度仍然為零，判斷圖線不過原點的原因．

解答 解：（1）在研究物體加速度與力的關系時，保持不變的物理量是小車的質(zhì)量，故選：A．
（2）平衡摩擦力時，取下塑料桶，墊起滑板的一端，使小車帶著紙帶勻速運動．故選：B．
（3）當小車的質(zhì)量遠大于塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量，才能認為細線對小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力．
（4）打點“3”時小車的瞬時速度大小${v}_{3}=\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}=\frac{（3.70+4.40）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s$=0.405m/s．
根據(jù)△x=aT²，運用逐差法得，a=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}-{s}_{1}-{s}_{2}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（3.70+4.40-2.15-2.90）×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=0.763m/s²．
（5）當F不等于零時，加速度a仍然為零，可知平衡摩擦力不足．
故答案為：（1）A （2）B  （3）遠大于   （4）0.405，0.763  （5）平衡摩擦力不足．

點評 解決本題的關鍵知道實驗中的注意事項，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．