Question

6．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz．

①該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持拉力F恒定不變；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系，應(yīng)該保持小車質(zhì)量M恒定不變．
②該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)，如圖2所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)的距離分別為10.0mm、
12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則打E點(diǎn)時(shí)小車速度為0.85m/s，小車的加速度為5.0m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法．
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該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持細(xì)線對(duì)車的拉力F不變；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系，應(yīng)該保持小車的質(zhì)量M不變；
②利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得出：
v_E=$\frac{{x}_{DF}}{{t}_{DF}}=\frac{0.016+0.018}{2×0.02}$=0.85m/s
小車的加速度為a=$\frac{△x}{{t}^{2}}=\frac{0.012-0.01}{0.0{2}^{2}}$m/s²=5.0m/s²
故答案為：①拉力F恒定；小車質(zhì)量M恒定；②0.85；5.0

點(diǎn)評(píng) 本題考查了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用以及根據(jù)紙帶求物體運(yùn)動(dòng)的速度、加速度等問題，要熟練掌握從紙帶上獲取小車速度、加速度的方法，數(shù)據(jù)處理時(shí)注意單位的換算．