Question

16．“探究加速度與物體的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如甲所示．

（1）在沒有平衡小車與桌面之間摩擦力的情況下，打出了一條如圖乙所示的紙帶．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相信兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖乙所示，則小車的加速度a=1.29m/s²
（2）平衡摩擦力后，砝碼盤中的砝碼不變，改變小車的質(zhì)量，測量小車的加速度．根據(jù)測得的小車的加速度a與小車質(zhì)量m的各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出a-$\frac{1}{m}$的關(guān)系圖線如圖丙所示，可以看出，a-$\frac{1}{m}$圖線有彎曲，原因是小車的質(zhì)量太小，不能滿足實(shí)驗(yàn)條件“小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量”．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以使用逐差法求出加速度的大��；
（2）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，知道實(shí)驗(yàn)誤差的來源．

解答 解：（1）計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則T=5t=0.1s
設(shè)0到1之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄、x₅、x₆
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值，得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
即：a=$\frac{{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}-{x}_{1}-{x}_{2}-{x}_{3}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.0648+0.0779+0.0908-0.0262-0.0392-0.0520}{9×0．{1}^{2}}$ m/s²=1.29m/s²
說明平衡時(shí)墊的過高，為平衡摩擦力還應(yīng)適當(dāng)減小木板與桌面的夾角，直至打點(diǎn)均勻?yàn)橹梗?br />（2）從圖象上可以看出：F從0開始增加，砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，慢慢的砝碼的質(zhì)量在增加，那么在后面砝碼的質(zhì)量就沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量呢，那么繩子的拉力與砝碼的總重力就相差大呢．所以原因是砝碼的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量．
故答案為：（1）1.29；（2）小車的質(zhì)量太小，不能滿足實(shí)驗(yàn)條件“小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量”

點(diǎn)評(píng) 本題借助實(shí)驗(yàn)考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用，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，提高解決問題能力．