Question

10．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．

（1）如果是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，它使用的電源電壓是交流220 V，每隔0.02 s打一次點(diǎn)．
（2）實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力，做法是：適當(dāng)填高木板左 端（填“左”或“右”），不把裝砂小桶的細(xì)線系在小車上，讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并系在小車上，讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打開電源，輕推一下小車使其運(yùn)動(dòng)，當(dāng)紙帶上相鄰兩點(diǎn)之間的距離滿足下列哪個(gè)條件時(shí)（除前面若干點(diǎn)外），可以認(rèn)為這一工作已經(jīng)完成．答A
A．都相等
B．均勻增大
C．均勻減小
（3）該實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行“平衡摩擦力”的操作，其目的是A
A．為了使小車受到的合外力等于小車受到細(xì)線的拉力
B．為了使小車受到細(xì)線的拉力等于所掛砂桶和砂的總重力
C．為了使小車能做勻加速運(yùn)動(dòng)
（4）如圖2所示，甲圖是某一實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，乙圖是其局部放大圖．則O、D間的距離為是8.00cm．打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小是0.359 m/s（保留三位有效數(shù)字）

（5）根據(jù)紙帶打出的點(diǎn)，已經(jīng)求出了A、B、C、E、F各點(diǎn)的速度，并在以O(shè)點(diǎn)為0時(shí)刻的v-t圖象中標(biāo)出了它們的位置，請(qǐng)你再將D點(diǎn)的速度標(biāo)在圖3中，畫出v-t圖象，根據(jù)圖象求出的加速度a=0.77m/s²（保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造、工作原理、工作特點(diǎn)等，比如工作電壓、打點(diǎn)周期等，掌握基本儀器的使用，能夠正確的使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
（2）在“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)中，使得砝碼的重力等于小車的合力，需平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，不掛砝碼，小車后面需連接紙帶．平衡摩擦力后，小車在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（3）為使小車受到的合力等于繩子的拉力，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡摩擦力．
（4）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上b點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小
（5）在v-t圖象中圖象的斜率表示加速度的大�。�

解答 解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，使用交流電源，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流220V電源工作，頻率為50HZ，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，我們認(rèn)為繩子的拉力就等于小車所受的合外力，應(yīng)該平衡摩擦力，正確的操作應(yīng)該是在沒有定滑輪的一端把長(zhǎng)木板墊起適當(dāng)角度，細(xì)繩的另一端不能懸掛砂和砂桶，輕推一下小車，小車能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以適當(dāng)墊高木板的左端，紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的距離相等；
（3）平衡摩擦力的目的是為了使小車受到的合外力等于小車受到細(xì)線的拉力，故選A；
（4）O點(diǎn)刻度：2.00cm       D點(diǎn)刻度：10.00cm
0D間的距離：${x}_{OD}^{\;}=10.00-2.00=8.00cm$
C點(diǎn)刻度：6.82cm      E點(diǎn)刻度：14.00cm
據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，所以${v}_{D}^{\;}=\frac{{x}_{CE}^{\;}}{2T}=\frac{14.00cm-6.82cm}{0.2s}=35.9cm/s$=0.359m/s
（5）如圖

根據(jù)加速度的定義，有：$a=\frac{△v}{△t}=\frac{0.39-0}{0.5}m/{s}_{\;}^{2}=0.77m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）220       0.02      （2）左      A       （3）A     （4）8.00        0.359        （5）圖象如圖       0.77

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來(lái)解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題．要學(xué)會(huì)應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．