Question

某興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系實(shí)驗(yàn)，圖a為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）
（1）圖b為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

0.51

m/s²，打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為

0.71

m（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示．該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

．

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(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)．
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)的兩個(gè)推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度

解答：解：（1）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，說(shuō)明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論得出：a=

△x

t2

=

(7.21-6.70)cm

0．12s2

=0.51m/s²
v_C=

xBD

tBD

=

6.81+7.32

0.2

×10-2m/s=0.71m/s
（2）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn)，當(dāng)F≠0時(shí)，a=0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0，說(shuō)明小車的摩擦力與繩子的拉力相互抵消了．該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力這個(gè)步驟或摩擦力平衡不夠．
所以原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．
故答案為：（1）0.51；0.71；（2）沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)問題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決．對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(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)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．