Question

5．“探究加速度與力的關(guān)系”實驗裝置如圖1所示．

（1）為減小實驗誤差，盤和砝碼的質(zhì)量應(yīng)比小車的質(zhì)量�。ㄟx填“小”或“大”）得多．
（2）圖2為某同學(xué)在實驗中打出的一條紙帶，計時器打點的時間間隔為0.02s．他從比較清晰的點起，每五個點取一個計數(shù)點，則相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s．為了由v-t圖象求出小車的加速度，他量出相鄰兩計數(shù)點間的距離，分別求出打各計數(shù)點時小車的速度．其中打計數(shù)點3時小車的速度為0.46m/s．
（3）“探究質(zhì)量一定的物體加速度與作用力的關(guān)系”實驗中，應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變；為了直觀地判斷加速度a與力F的數(shù)量關(guān)系，某同學(xué)作出a-F圖線（如圖3）．分析這一圖線，直線明顯沒有通過原點，這不符合牛頓第二定律的a和F的正比關(guān)系，但將木板無滑輪端適當墊高就會經(jīng)過坐標原點．

Answer 1

分析 實驗中為了減小實驗的誤差，盤和砝碼的質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(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計數(shù)點3的瞬時速度．
采用控制變量法研究加速度與作用力的關(guān)系．結(jié)合圖線不過原點的原因，確定操作步驟．

解答 解：（1）為了減小實驗誤差，盤和砝碼的質(zhì)量應(yīng)比小車的質(zhì)量小得多．
（2）相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，計數(shù)點3的瞬時速度${v}_{3}=\frac{{x}_{24}}{2T}=\frac{（4.00+5.19）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s$=0.46m/s．
（3）探究加速度與作用力的關(guān)系時，應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變．圖線不過原點，即F不等于零時，加速度仍然為零，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，可以將木板無滑輪端適當墊高．
故答案為；（1）��；（2）0.1，0.46；（3）質(zhì)量，墊高

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗誤差的來源以及改進的方法，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．