Question

“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示．

（1）實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，則應(yīng)滿足的條件是：小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和

 

小車和砝碼的總質(zhì)量．（填“接近于”、“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）
（2）某同學(xué)在實驗中．打出的一條紙帶如圖所示，他選擇了幾個計時點作為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點沒有標(biāo)出，其中s₁=7.06cm、s₂=7.68cm、s₃=8.30cm、s₄=8.92cm，那么打b點的瞬時速度大小是

 

m/s；紙帶加速度的大小是

 

m/s²（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

（3）某同學(xué)將長木板右端適當(dāng)墊高，其目的是

 

．但他把長木板的右端墊得過高，使得傾角過大．用a表示小車的加速度，F(xiàn)表示細(xì)線作用于小車的拉力．他繪出的a-F關(guān)系圖象是

 

Answer 1

分析：1、在小吊盤和盤中物塊質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車和砝碼總質(zhì)量時，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于小吊盤和盤中物塊的重力．
2、紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．
3、實驗前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，如果木板墊起的太高，過平衡摩擦力，小車重力平行于木板方向的分力大于小車受到的摩擦力，在不施加拉力時，小車已經(jīng)有加速度，a-F圖象不過坐標(biāo)原點，在a軸上有截距．

解答：解：（1）為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，則應(yīng)滿足的條件是：小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量．
（2）利用勻變速直線運動的推論
v_b=

xac

tac

=

(0.0706+0.0768)m

2×0.1s

=0.74m/s
根據(jù)運動學(xué)公式△x=at²得：
a=

△x

t2

=

0.0768-0.0706

0．12

m/s²=0.62m/s²
（3）將長木板右端適當(dāng)墊高，其目的是平衡摩擦力；把長木板的右端墊得過高，使得傾角過大，小車所受重力平行于木板的分力大于小車受到的摩擦力，小車受到的合力大于細(xì)線的拉力，在小車不受力時，小車已經(jīng)具有一定的加速度，a-F圖象不過原點，在a軸上有截距，因此他繪出的a-F關(guān)系圖象是C．
故答案為：（1）遠(yuǎn)小于；（2）0.74，0.62；（3）平衡摩擦力，C．

點評：要知道驗證牛頓第二定律實驗的注意事項，要會處理實驗數(shù)據(jù)，能根據(jù)打出的紙帶求出物體的加速度、物體的瞬時速度．要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．