Question

12．某同學(xué)利用教材提供的方案進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖1是該同學(xué)正要接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)的裝置情況．

（1）該安裝存在多處明顯不當(dāng)，請逐一指出如何改正這些不當(dāng)之處：
（a）調(diào)節(jié)滑輪高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)線與小車前進(jìn)方向一致；
（b）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源應(yīng)為低壓交流電源（不超過6V）；
（c）應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，并使小車釋放前位于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置；
（2）該同學(xué)調(diào)整好裝置后重新實(shí)驗(yàn)，電源頻率f=50Hz，在其中一條紙帶的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖2所示，A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：S_A=16.6mm、S_B=126.5mm、S_D=624.5mm．若無法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知：
（a）用于計(jì)算相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔的表達(dá)式t=$\frac{5}{f}$；
（b）用于計(jì)算打C點(diǎn)時(shí)物體速度大小的表達(dá)式v=$\frac{{s}_{D}-{s}_{B}}{10}$f；
（c）用于計(jì)算物體加速度大小的表達(dá)式a==$\frac{{s}_{D}+2{s}_{A}-3{s}_{B}}{75}$f²．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的公式，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動的瞬時(shí)速度和加速度

解答 解：（1）（a）調(diào)節(jié)滑輪高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)線與小車前進(jìn)方向一致，那么小車的合力就近似等于繩子的拉力．
（b）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源應(yīng)為低壓交流電源（不超過6V）
（c）應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，并使小車釋放前位于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，以便于能在紙帶上打出更多的點(diǎn)．
（2）（a）每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔表達(dá)式t=$\frac{5}{f}$
（b）利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：
用于計(jì)算打C點(diǎn)時(shí)物體速度大小的表達(dá)式v=$\frac{{x}_{BD}}{{t}_{BD}}$=$\frac{{s}_{D}-{s}_{B}}{10}$f；
（c）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得：△x=at²，
用于計(jì)算物體加速度大小的表達(dá)式a=$\frac{{s}_{D}+2{s}_{A}-3{s}_{B}}{75}$f²；
故答案為：（1）（a）調(diào)節(jié)滑輪高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)線與小車前進(jìn)方向一致
（b）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源應(yīng)為低壓交流電源（不超過6V）
（c）應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，并使小車釋放前位于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置
（2）（a）$\frac{5}{f}$；（b）$\frac{{s}_{D}-{s}_{B}}{10}$f； （c）=$\frac{{s}_{D}+2{s}_{A}-3{s}_{B}}{75}$f²．

點(diǎn)評 本題考查了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．