Question

5．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)器材組裝后，如圖所示為釋放小車前瞬間的情景簡(jiǎn)圖．

（1）在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，請(qǐng)你指出圖中的錯(cuò)誤或不妥之處（補(bǔ)充寫出一處即可）：
①?zèng)]有平衡摩擦力；
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器沒(méi)有用交流電源．
（2）為更好地完成本實(shí)驗(yàn)，必須先平衡摩擦力．其目的是：使小車受到的合力等于繩子的拉力．
（3）改正實(shí)驗(yàn)裝置后，該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)．如圖是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，在紙帶上確定了A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s．由圖中數(shù)據(jù)可計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為v_D=0.56m/s，小車的加速度a=0.80m/s²．（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)與圖示實(shí)驗(yàn)情景分析答題．
（2）為使小車受到的合力等于繩子的拉力，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡摩擦力．
（3）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出D點(diǎn)的瞬時(shí)速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車的加速度．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤之處還有：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器沒(méi)有用交流電源；小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
（2）平衡摩擦力的目的是使小車受到的合力等于繩子的拉力．
（3）D點(diǎn)的瞬時(shí)速度${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{（5.20+5.99）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s$=0.56m/s，
根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得，$a=\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（5.99+6.80+7.62-3.62-4.38-5.20）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$=0.80m/s²．
故答案為：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器沒(méi)有用交流電源；小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
（2）使小車受到的合力等于繩子的拉力
（3）0.56；0.80

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，知道實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可以求出小車的加速度與瞬時(shí)速度．