Question

7．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（交變電流頻率為50Hz）：
（1）如圖乙所示是某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出），將毫米刻度尺放在紙帶上．
根據(jù)圖乙可知，打下E點(diǎn)時(shí)小車的速度為0.20m/s，小車的加速度為0.41m/s²．（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（2）另一同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中得到下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表中F表示細(xì)線對(duì)小車的拉力，a表示小車的加速度）：

F/N	0.196	0.294	0.392	0.490	0.588
a/（m•s-1）	0.25	0.58	0.90	1.20	1.53

①請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)系中畫出a-F圖線；
②根據(jù)圖表分析，實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題可能是AB．（填字母序號(hào)）
A、沒(méi)有平衡摩擦力
B、平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)小
C、平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大
D、小車質(zhì)量太大．

Answer 1

分析 （1）由紙帶可以求出時(shí)間；根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差，運(yùn)用逐差法求出小車的加速度．
（2）根據(jù)a與F的大小作出a-F圖線，圖線中外力F不為零時(shí)，加速度仍然為零，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

解答 解：（1）每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，則t=0.02×5=0.1s，
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)程中的平均速度得：v_E=$\frac{{x}_{DF}}{2t}$=$\frac{（7.00-3.00）×1{0}^{-2}}{2×0.1}$=0.20m/s．
設(shè)兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的位移分別為：s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆，由圖可知：s₁=0.0050m；s₂=0.0100m；s₃=0.0150m；s₄=0.0180m；s₅=0.0220m；s₆=0.0260m，
根據(jù)作差法得：a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{9{t}^{2}}$，
代入數(shù)據(jù)解得：a=0.41m/s²．
（二）（1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)描出的點(diǎn)作出圖象，a-F圖線如圖所示．

（2）圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，且F不為零時(shí)，加速度為零．可知沒(méi)有平衡摩擦力，或斜面的傾角過(guò)小（平衡摩擦力不足）．故A、B正確，CD錯(cuò)誤．
故選：AB．
故答案為：（1）0.20；0.41；（2）①圖象如圖所示；②AB．

點(diǎn)評(píng) （1）解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，計(jì)算時(shí)注意單位的統(tǒng)一．
（2）應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法．