Question

【題目】(1)我們已經(jīng)知道，物體的加速度a同時(shí)跟合外力F和質(zhì)量M兩個(gè)因素有關(guān).要研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系，需采用的思想方法是________.

(2)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖甲所示，她想用砂桶的重力表示小車(chē)受到的合外力F，為了減少這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，她先做了兩方面的調(diào)整措施：

a.用小木塊將長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端墊高，目的是__________________.

b.使砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，目的是使拉小車(chē)的力近似等于_______.

(3)圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡未標(biāo)出，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)間的距離.已知所用電源的頻率為50Hz，打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度v＝_____ m/s，小車(chē)的加速度a＝_______ m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】控制變量法 平衡摩擦力 砂桶的重力 0.32 0.93

【解析】

當(dāng)一個(gè)量與多個(gè)量有關(guān)系時(shí)，則可控制某些量不變，去研究另兩個(gè)量的關(guān)系；再去改變讓其它量不變，則再去研究剩余的兩個(gè)量關(guān)系，例如：先保持M不變，研究a與F的關(guān)系；再保持F不變，研究a與M的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中，為了減少這種做法而帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，一要排除摩擦力的影響，二要砂桶的重力接近小車(chē)所受的合力.

(1)先保持M不變，研究a與F的關(guān)系；再保持F不變，研究a與M的關(guān)系，體現(xiàn)出控制變量法的思想.

(2)由于保持F不變，研究a與M的關(guān)系.則當(dāng)質(zhì)量發(fā)生改變時(shí)，若沒(méi)有平衡摩擦力，則砂桶的重力就不再是小車(chē)所受的合力，所以必須平衡摩擦力。由于小車(chē)的加速運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)加速度，所以導(dǎo)致砂桶的重力大于拉小車(chē)的細(xì)線的拉力。當(dāng)砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，砂桶的重力接近拉小車(chē)的細(xì)線的拉力.

(3)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 T=5×0.02s=0.1s.

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，有B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度：；根據(jù)△x=aT2可得：xCE-xAC=a(2T)2，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為.