Question

3．小麗和小明采用如圖1所示的裝置探究“物體質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受合外力的關(guān)系”．

（1）小麗通過(guò)計(jì)算來(lái)求加速度．圖2是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)，小車(chē)的速度為0.23m/s．打這條紙帶時(shí)小車(chē)的加速度為0.39m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）小明把各點(diǎn)的速度都算出來(lái)，標(biāo)在了v-t坐標(biāo)系中，如圖3所示．作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖線(xiàn)，由圖線(xiàn)可得小車(chē)此次運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.98m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，據(jù)此可求出3點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小，根據(jù)作差法求出加速度．
（2）在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，v=v₀+at，故v-t圖象應(yīng)為線(xiàn)性關(guān)系，連線(xiàn)求出圖線(xiàn)的斜率即為加速度．

解答 解：（1）中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度：
${v}_{3}^{\;}=\frac{{x}_{24}^{\;}}{2T}=\frac{6.42cm-1.75cm}{2×0.1s}=23cm/s=0.23m/s$，
根據(jù)作差法得：
$a=\frac{{x}_{35}^{\;}-{x}_{13}^{\;}}{（2T）_{\;}^{2}}=\frac{9.34cm-3.89cm-3.89cm}{（2×0.1s）_{\;}^{2}}$=$39cm/{s}_{\;}^{2}=0.39$m/s²，
（2）在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，v=v₀+at，故v-t圖象應(yīng)為線(xiàn)性關(guān)系，畫(huà)圖時(shí)讓盡量多的點(diǎn)落在直線(xiàn)上即可，圖象如圖所示．

圖象的斜率表示加速度，則a=$\frac{0.6-0.21}{0.4}m/{s}_{\;}^{2}$=$0.98m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）0.23  0.39    （2）0.98

點(diǎn)評(píng) 對(duì)該實(shí)驗(yàn)要明確實(shí)驗(yàn)原理，在此基礎(chǔ)上對(duì)器材的選擇，誤差分析，注意事項(xiàng)等問(wèn)題進(jìn)行分析會(huì)起到事半功倍的效果．