Question

①如圖甲所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，在圖示狀態(tài)下，開始做實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)的裝置和操作中的主要錯(cuò)誤是

A．長木板右端未墊高以平衡摩擦力；B．電源應(yīng)改用6V交流電源；C．牽引小車的細(xì)線沒有與木板平行；D．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)．

．
②圖乙是①中更正后實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是0.02s，結(jié)合圖乙給出的數(shù)據(jù)，求出小車運(yùn)動(dòng)加速度的大小為

4.0

m/s²，并求出紙帶上P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度大小為

2.58

m/s（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）分析實(shí)驗(yàn)的原理圖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)及減小誤差的方法等分析本實(shí)驗(yàn)存在的問題；
（2）由圖可知每兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，由逐差法求出小車的加速度；以P為中間時(shí)刻，求出平均速度即為P點(diǎn)的瞬時(shí)速度．

解答：解：（1）圖圖可知，本實(shí)驗(yàn)沒有平衡摩擦力，則砂桶的重力不等于小車受到的拉力；
牽引小力的繩子沒有和桌面平行，會(huì)產(chǎn)生斜向上的拉力；
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是交流電源，而本實(shí)驗(yàn)采用了直流電源；
因紙帶的長度有限，故開始時(shí)應(yīng)讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；
（2）由圖可知，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為：T=2×0.02s=0.04s；
由逐差法可得：
a=

(9.68+10.33+10.95)-(7.74+8.41+9.05)

9T2

=400cm/s²=4.0m/s²；
勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度，故有：
v_P=

9.68+10.33+10.95

3×0.04

=258cm/s=2.58m/s
故答案為：①主要錯(cuò)誤是：A．長木板右端未墊高以平衡摩擦力；B．電源應(yīng)改用6V交流電源；C．牽引小車的細(xì)線沒有與木板平行； D．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)．
②4.0，2.58．

點(diǎn)評(píng)：本題是驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)題，要學(xué)會(huì)處理紙帶問題，明確逐差法及平均速度方法的正確應(yīng)用．