Question

18．在“探究加速度與力關(guān)系”的試驗(yàn)中．
（1）甲同學(xué)打好三條紙帶，選取其中最好的一條，其中一段如圖1所示：圖中A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出．根據(jù)紙帶可計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，且V_B=0.877m/sm/s；V_A=0.525m/s；還可求得小車加速度a=3.50m/s²．（保留3位有效數(shù)字）

甲同學(xué)得到了圖2兩個(gè)圖象

根據(jù)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)圖象，可以得到的結(jié)論是：①a與F成正比；②a與m成反比
乙同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，得到的a-F圖象如圖3所示，圖象不過原點(diǎn)的原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

Answer 1

分析 紙帶實(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．
a-F圖象可得，a與F成正比；而a-$\frac{1}{m}$圖象可知，a與m成反比；
圖3中圖象與橫軸的截距大于0，說明在拉力大于0時(shí)，加速度等于0，即合外力等于0．

解答 解：（1）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度，故有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.1750}{2×0.1}$=0.875m/s；
由題意可知：
x₁=7.00cm，x₂=（17.50-7.00）cm=10.50cm，x₃=（31.60-17.50）cm=14.10cm，x₄=（49.00-31.60）cm=17.40cm
根據(jù)逐差法有：
x₃-x₁=2a₁T²     ①
x₄-x₂=2a₂T²     ②
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}$ ③
聯(lián)立①②③帶入數(shù)據(jù)解得：a=3.50m/s²．
根據(jù)v_B=v_A+at，則有：v_A=v_B-at=0.875-3.5×0.1=0.525m/s；
（2）根據(jù)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)圖象，可以得到的結(jié)論是：①a與F成正比；②a與F成正比；
圖3中圖象與橫軸的截距大于0，說明在拉力大于0時(shí)，加速度等于0，說明物體所受拉力之外的其他力的合力大于0，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案為：（1）0.875，0.525，3.50；
（2）a與F成正比；a與F成正比；沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

點(diǎn)評(píng) 能夠知道相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和推論解決有關(guān)問題，要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．
對(duì)于實(shí)驗(yàn)的考查應(yīng)要注意實(shí)驗(yàn)的原理，通過原理體會(huì)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理方法及儀器的選擇；有條件的最好親手做一下實(shí)驗(yàn)．