Question

8．為了驗證“當質(zhì)量一定時，物體的加速度與它所受的合外力成止比”．用如圖1所示裝置實驗：一端裝有定滑輪的木板放在水平桌面上；木板上有一小車，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與砝碼連接．進行實驗時，小車做勻加速運動，在紙帶上打出一系列的點跡．

（1）利用圖中所示裝置開始實驗，其中有一個錯誤，即沒有將長木板左端墊高，平衡摩擦力；
（2）紙帶記錄了滑塊的勻變速運動，如圖2所示，圖中兩計數(shù)點間有四個點未畫 出．已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，則滑塊運動的加速度a=0.8m/s²；
（3）如果實驗操作過程沒有錯誤，但在絕大多數(shù)情況下，根據(jù)公式a=$\frac{F}{M}$計算出的加速度要比利用紙帶測山的加速度大．其原因：繩的拉力小于法碼的重力；紙帶受到摩擦力．

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，利用逐差法△x=aT²可以求出物體的加速度大小，實驗中小車合力要小于鉤碼重力，所以根據(jù)公式計算出的加速度要比利用紙帶測出的加速度大．

解答 解：（1）由圖可以看出，長木板處于水平狀態(tài)，則沒有將長木板左端墊高，平衡摩擦力；
（2）圖中兩計數(shù)點間有四個點未畫出，則兩個計數(shù)點的時間間隔T=5×0.02=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運動的推論得：
x₅-x₁=4aT²
解得：a=$\frac{0.055-0.023}{0.04}$=0.80m/s²；
（3）實驗中小車合力要小于鉤碼重力，所以根據(jù)公式計算出的加速度要比利用紙帶測出的加速度大的原因是存在摩擦阻力，繩實際的拉力小于鉤碼的重力．
故答案為：（1）沒有將長木板左端墊高，平衡摩擦力
（2）0.8  
（3）繩的拉力小于法碼的重力；紙帶受到摩擦力．

點評 對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．
解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當清楚．