Question

某實驗小組采用如圖所示的裝置研究“小車運動變化規(guī)律”。打點計時器工作頻率為50Hz。

實驗的部分步驟如下：

a．將木板的左端墊起，以平衡小車的摩擦力；

b．在小車中放入砝碼，紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；

c．將小車停在打點計時器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，斷開電源；

d．改變鉤碼或小車中砝碼的質(zhì)量，更換紙帶，重復(fù)b、c的操作。

（1）設(shè)鉤碼質(zhì)量為m1、砝碼和小車總質(zhì)量為m2，重力加速度為g，則小車的加速度為：a=（用題中所給字母表示）；

（2）下圖是某次實驗中得到的一條紙帶，在紙帶上取計數(shù)點O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺進行測量，讀出各計數(shù)點對應(yīng)的刻度x，通過計算得到各計數(shù)點到O的距離s以及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v。請將C點對應(yīng)的測量xC值和計算速度vC值填在下表中的相應(yīng)位置。

計數(shù)點	x/cm	s/cm	v/（m·s-1）
O	1.00		0.30
A	2.34	1.34	0.38
B	4.04	3.04	0.46
C		5.00
D	8.33	7.33	0.61
E	10.90	9.90	0.70

 

 

（3）實驗小組通過繪制Δv2-s圖線來分析運動規(guī)律（其中Δv2=v2-v02，v是各計數(shù)點對應(yīng)時刻小車的瞬時速度，v0是O點對應(yīng)時刻小車的瞬時速度）。他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖中標出了O、A、B、D、E對應(yīng)的坐標點，請你在該圖中標出計數(shù)點C對應(yīng)的坐標點，并畫出Δv2-s圖線。

（4）實驗小組繪制的Δv2-s圖線的斜率k =（用題中所給字母表示），若發(fā)現(xiàn)該斜率大于理論值，其原因可能是。

 

Answer 1

（1）（2）6.00,0.54（3）（說明：該點坐標為（5，0.20））

（4），木板的左側(cè)墊的過高

【解析】

試題分析：（1）設(shè)小車受到的拉力為T，則根據(jù)牛頓第二定律可得，對鉤碼有，聯(lián)立解得

（2）C點的讀數(shù)為6.00cm，C點的速度為

（3），C點對應(yīng)的，把C對應(yīng)的點標在坐標系中，然后作出圖象如圖所示：

 

（4）由勻變速直線運動的速度位移公式可知，圖象的斜率，斜率大于理論值，說明加速度a偏大，可能是平衡摩擦力時木板左端墊起的太高，過平衡摩擦力造成的．

考點：“小車運動變化規(guī)律”．