Question

16．某組同學(xué)做“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”實驗，其將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，使小車在鉤碼的牽引下運動．此外還準(zhǔn)備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、鉤碼、天平等．其實驗裝置如圖所示．

①實驗前平衡摩擦力的具體操作為：取下鉤碼，把木塊不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié)，直到輕推小車后，紙帶上打出的點跡間距均勻，即完成平衡摩擦力．
②如圖是實驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取A、B、C、D、E5個計數(shù)點，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，且每兩個計數(shù)點之間還有4個點末畫出，則打B點時小車的瞬時速度大小0.50m/s，小車運動的加速度為4.0m/s²．（均保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 ①驗證牛頓第二定律實驗前要平衡摩擦力，把木板一端墊高，使小車在木板上做勻速直線運動．
②根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車的加速度．

解答 解：①為消除摩擦力的影響，實驗前平衡摩擦力的具體操作為：取下鉤碼，把木塊不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié)，直到輕推小車后，紙帶上打出的點跡間距均勻，則小車做勻速直線運動，完成平衡摩擦力；
②打點計時器打下兩點之間的時間間隔是0.02s，每兩個計數(shù)點之間還有4個點末畫出，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為：T=0.02s×5=0.1s，
B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，則$\overline{v}$=$\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.03+0.07}{0.2}=0.50m/s$，
根據(jù)△x=aT²得：$a=\frac{0.04}{0.01}=4.0m/{s}^{2}$．
故答案為：①間距均勻；②0.50；③4.0

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動兩個重要推論的運用．