Question

10．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置如圖1所示．

（1）如果是電火花打點計時器，它使用的電源電壓是交流220 V，每隔0.02 s打一次點．
（2）實驗中需要平衡摩擦力，做法是：適當(dāng)填高木板左 端（填“左”或“右”），不把裝砂小桶的細線系在小車上，讓紙帶穿過打點計時器，并系在小車上，讓小車靠近打點計時器，打開電源，輕推一下小車使其運動，當(dāng)紙帶上相鄰兩點之間的距離滿足下列哪個條件時（除前面若干點外），可以認為這一工作已經(jīng)完成．答A
A．都相等
B．均勻增大
C．均勻減小
（3）該實驗中，進行“平衡摩擦力”的操作，其目的是A
A．為了使小車受到的合外力等于小車受到細線的拉力
B．為了使小車受到細線的拉力等于所掛砂桶和砂的總重力
C．為了使小車能做勻加速運動
（4）如圖2所示，甲圖是某一實驗打出的一條紙帶，乙圖是其局部放大圖．則O、D間的距離為是8.00cm．打下D點時小車的瞬時速度大小是0.359 m/s（保留三位有效數(shù)字）

（5）根據(jù)紙帶打出的點，已經(jīng)求出了A、B、C、E、F各點的速度，并在以O(shè)點為0時刻的v-t圖象中標出了它們的位置，請你再將D點的速度標在圖3中，畫出v-t圖象，根據(jù)圖象求出的加速度a=0.77m/s²（保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）了解打點計時器的構(gòu)造、工作原理、工作特點等，比如工作電壓、打點周期等，掌握基本儀器的使用，能夠正確的使用打點計時器．
（2）在“驗證牛頓第二定律”實驗中，使得砝碼的重力等于小車的合力，需平衡摩擦力，平衡摩擦力時，不掛砝碼，小車后面需連接紙帶．平衡摩擦力后，小車在木板上做勻速直線運動；
（3）為使小車受到的合力等于繩子的拉力，實驗前應(yīng)平衡摩擦力．
（4）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上b點時小車的瞬時速度大小
（5）在v-t圖象中圖象的斜率表示加速度的大�。�

解答 解：（1）打點計時器是一種計時儀器，使用交流電源，電火花打點計時器使用交流220V電源工作，頻率為50HZ，打點的時間間隔為0.02s．
（2）在該實驗中，我們認為繩子的拉力就等于小車所受的合外力，應(yīng)該平衡摩擦力，正確的操作應(yīng)該是在沒有定滑輪的一端把長木板墊起適當(dāng)角度，細繩的另一端不能懸掛砂和砂桶，輕推一下小車，小車能做勻速直線運動，所以適當(dāng)墊高木板的左端，紙帶上相鄰兩點間的距離相等；
（3）平衡摩擦力的目的是為了使小車受到的合外力等于小車受到細線的拉力，故選A；
（4）O點刻度：2.00cm       D點刻度：10.00cm
0D間的距離：${x}_{OD}^{\;}=10.00-2.00=8.00cm$
C點刻度：6.82cm      E點刻度：14.00cm
據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，所以${v}_{D}^{\;}=\frac{{x}_{CE}^{\;}}{2T}=\frac{14.00cm-6.82cm}{0.2s}=35.9cm/s$=0.359m/s
（5）如圖

根據(jù)加速度的定義，有：$a=\frac{△v}{△t}=\frac{0.39-0}{0.5}m/{s}_{\;}^{2}=0.77m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）220       0.02      （2）左      A       （3）A     （4）8.00        0.359        （5）圖象如圖       0.77

點評 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，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來解決實驗問題．要學(xué)會應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．