Question

A．如圖所示是研究物體做勻變速直線運動規(guī)律時得到的一條紙帶（實驗中打點計時器所接低壓交流電源的頻率為50Hz），從O點后開始每5個計時點取一個記數(shù)點，依照打點的先后順序依次編號為0、1、2、3、4、5、6，測得x₁=5.18cm，x₂=4.40cm，x₃=3.60cm，x₄=2.78cm，x₅=2.00cm，x₆=1.20cm．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（1）物體的加速度大小a=

0.80

m/s²；
（2）打點計時器打記數(shù)點3時，物體的速度大小為v₃=

0.32

m/s．
B．如圖2為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置．
（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持

小車質(zhì)量

不變，用鉤碼所受的重力作為

小車受到的合力

，用DIS測小車的加速度．
（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖3所示）．
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是

在小車質(zhì)量一定的情況下，小車的加速度與其所受到的合力成正比

．
②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

C

 
A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D．所用小車的質(zhì)量太大．

Answer 1

分析：A、（1）做勻變速運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度；
（2）做勻變速運動的物體在相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移之差等于定值at²，據(jù)此可以求出加速度．
B、（1）在探究加速度與力的關(guān)系實驗中，應(yīng)控制小車質(zhì)量不變；平衡摩擦力后，鉤碼所受的重力等于小車所受到的合力；
（2）①分析圖3所示圖象，根據(jù)圖象特點得出實驗結(jié)論；
②當(dāng)鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量時，可以認(rèn)為鉤碼重力等于小車所受拉力；
當(dāng)鉤碼質(zhì)量太大時，小車受到的拉力小于鉤碼所受到的重力．

解答：解：A、（1）計數(shù)點間的時間間隔t=0.02×5=0.1s，
物體的加速度a=

a1+a2+a3

3

=

x4-x1+x5-x2+x6-x3

9t2

=-0.80m/s²，
負(fù)號表示速度方向與加速度方向相反；
打記數(shù)點3時，物體的速度大小為v₃=

x3+x4

2t

=0.32m/s；
B、（1）在研究加速度與力的關(guān)系實驗中，應(yīng)保持小車質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受到的合力．
（2）①由圖3所受圖象可知，在AB段圖線是一條直線，a與F成正比，由此可知：
在小車質(zhì)量一定的情況下，小車的加速度與其所受到的合力成正比．
②當(dāng)鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時，可以認(rèn)為小車受到的合力等于鉤碼重力，
當(dāng)鉤碼總質(zhì)量太大時，小車受到的合力小于鉤碼的重力，
小車加速度與鉤碼重力不成正比，a-F圖象不是直線，發(fā)生彎曲，
因此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：C．
故答案為：A（1）0.80；（2）0.32；B、（1）小車的質(zhì)量；小車受到的合力；
（2）①在小車質(zhì)量一定的情況下，小車的加速度與其所受到的合力成正比；②C．

點評：要掌握應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律處理實驗數(shù)據(jù)的方法；探究加速度與力的關(guān)系實驗中要控制物體質(zhì)量不變，注意鉤碼質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車總質(zhì)量．