Question

【題目】如圖所示，小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等器材置于高度可調(diào)節(jié)的長(zhǎng)木板上．

（1）在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（附紙帶，復(fù)寫紙）、小車（其上可放置砝碼）、細(xì)線、鉤碼（質(zhì)量已知）、附滑輪的長(zhǎng)木板、導(dǎo)線外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有____________．（填寫序號(hào)）

①電壓合適的50Hz交流電源 ②電壓可調(diào)節(jié)的直流電源 ③刻度尺 ④秒表 ⑤天平

（2）在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，若平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板的一端調(diào)節(jié)過(guò)高，使得傾角偏大，則所得到的a﹣F關(guān)系圖象為圖2中的_____．（a是小車的加速度，F是細(xì)線作用于小車的拉力）

（3）實(shí)驗(yàn)中得到如圖3的一條紙帶，在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其下表面A，第6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)下標(biāo)明B，第11個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)下標(biāo)明C，第16個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)下標(biāo)明D，第21個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)下表面E．若測(cè)得AC長(zhǎng)為14.56cm，CD長(zhǎng)11.15cm，DE長(zhǎng)為13.73cm，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_____m/s2，打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為______m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 （1）①③⑤； （2）C （3）0.986m/s； 2.58m/s2

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器找出物體運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間，通過(guò)對(duì)紙帶的處理得出加速度；故實(shí)驗(yàn)中需要用小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、砝碼、小桶、繩子、導(dǎo)線；用天平測(cè)量物體的質(zhì)量，刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度；電源應(yīng)采用50Hz交流電流，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身可以記錄時(shí)間，所以不需要秒表，故需要①③⑤；

（2）若平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板的一端調(diào)節(jié)過(guò)高，使得傾角偏大，小車的重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，則在加鉤碼前，小車能有加速度，所以則所得到圖象縱坐標(biāo)的截距不為0，則圖的a﹣F關(guān)系圖象為C．

（3）物體做勻變速度直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度．所以C點(diǎn)的速度等于AE距離的平均速度．所以有：

在計(jì)算加速度時(shí)，為得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，應(yīng)該采用逐差法：

，

由逐差法可得加速度為：