Question

小華所在的實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究牛頓第二定律，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率f=50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g．

（1）在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行平衡摩擦力，其步驟如下：取下細(xì)線和砂桶，把木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié)，直到輕推小車，小車做

 

運(yùn)動(dòng)
（2）圖（乙）是小華同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，其中A、B、C、D、E每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出．若s₁=2.02cm，s₂=4.00cm，s₃=6.01cm，則B點(diǎn)的速度為：v_B=

 

m/s（保留三位有效數(shù)字）．
（3）在平衡好摩擦力的情況下，探究小車加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系中，某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示．根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中描點(diǎn)并作出a-

1

M

圖線．從a-

1

M

圖線求得合外力大小為

 

N（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

a/m?s-2	1.2	1.1	0.6	0.4	0.3
1 M /kg-1	4.0	3.6	2.0	1.4	1.0

Answer 1

分析：（1）平衡摩擦力的目的是用小車沿斜面向下的重力分力與摩擦力平衡，必須讓小車帶動(dòng)紙帶勻速下滑．
（2）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)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后根據(jù)描出的點(diǎn)作出圖象，然后根據(jù)圖象特點(diǎn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

解答：解：（1）在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行平衡摩擦力，其步驟如下：取下細(xì)線和砂桶，把木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié)，直到輕推小車，使小車恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣小車所受的摩擦力與小車沿斜面向下的重力的分力平衡．
（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知：B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC間的平均速度，則有：
v_B=

s1+s2

2T

=

2.02+4.00

2×0.1

×10-2≈0.300m/s；
（3）應(yīng)用描點(diǎn)法畫(huà)出圖象如下所示，由圖象可知，a-

1

M

圖象過(guò)原點(diǎn)，合外力等于圖象的斜率，大小為 F_合=

1.2

4

N=0.30N

故答案為：
（1）勻速直線；
（2）0.300；
（3）圖象如圖所示，0.30．

點(diǎn)評(píng)：本題是書(shū)本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．實(shí)驗(yàn)的圖象描繪要采用數(shù)學(xué)的方法，要使得直線通過(guò)的點(diǎn)盡可能的多，不在直線上的點(diǎn)關(guān)于直線均勻分布．