Question

20．某實驗小組利用如圖甲所示實驗裝置進行“探究加速度與合外力的關系”的實驗，并根據(jù)所測實驗數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的a-F圖象，其中一次實驗打出的紙帶如圖丙所示，圖中相鄰計數(shù)點間時間間隔T=0.10s．

（1）根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)求小車的加速度a=0.92m/s²（結果保留2位有效數(shù)字）
（2）由于實驗得到a-F圖象與實驗預期不相符，該小組對以下幾個關鍵操作進行了分析：
A．用天平測小車質量時，為使小車質量能取為400克，往小車上加了適量細砂，實驗中小車每次運動到木板末端時細砂有部分抖落
B．平衡摩擦力時，將墊木緩慢向滑輪方向移動直至小車開始運動
C．改變合外力時，為能在短時間內多測幾組數(shù)據(jù)而避免反復使用天平測砂和砂桶的質量，實驗時未使用砂桶而改用鉤碼組，每次增加10克的鉤碼直至測得8組數(shù)據(jù)
D．利用紙帶求加速度時，為減少數(shù)據(jù)測量與計算，直接測量S_AD和S_DG兩組數(shù)據(jù)求解
①造成圖線未過原點的操作是B（填寫相應操作選項字母）
②造成圖線后部向下彎曲的操作是C（填寫相應操作選項字母）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)連續(xù)相等時間內的位移之差，運用逐差法求出小車的加速度．
（2）抓住F=0，加速度a≠0，分析圖線不過原點的原因．結合實驗的原理和注意事項分析圖線后部向下彎曲的原因．

解答 解：（1）根據(jù)△x=aT²，運用逐差法得，a=$\frac{{s}_{DG}-{s}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（5.00+5.90+6.83-2.22-3.14-4.07）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$m/s²=0.92m/s²．
（2）圖線未過原點，即F=0，a≠0，可知平衡摩擦力過度，造成該誤差的操作是B．
隨著力F的增大，即隨所掛鉤碼質量m的增大，不能滿足M＞＞m，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，造成該誤差的操作是C．
故答案為：（1）0.92，（2）①B，②C．

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理以及誤差形成的原因，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動推論的運用．