Question

8．在探究“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”實驗中

（1）某學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖1所示的a-F圖象，其中圖線不過原點并在末端發(fā)生了彎曲，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能有AD．
A．在平衡摩擦力時，木板一端墊起的高度偏大
B．在平衡摩擦力時，木板一端墊起的高度偏小
C．盤和重物的總質(zhì)量m遠小于車和砝碼的總質(zhì)量M
D．盤和重物的總質(zhì)量m不遠小于車和砝碼的總質(zhì)量M
（2）某同學(xué)得到如圖2所示的紙帶已知打點計時器電源頻率為50Hz，A、B、C、D、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，D點非常模糊，辨識不清，由剩余數(shù)據(jù)可算出打點計時器打B點時，小車的速度v=0.53m/s，小車的加速度a=2.5m/s²（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）實驗前要平衡摩擦力，實驗過程中要控制小車質(zhì)量要遠大于盤和重物的質(zhì)量．
（2）應(yīng)用勻變速直線運動的推論其次小車的加速度與瞬時速度．

解答 解：（1）由圖示a-F圖象可知，圖象在a軸上有截距，說明小車受到的合力大于拉力，這是由于平衡摩擦力過度，即木板一端墊起的過高造成的；當(dāng)盤和重物的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時可以近似認為小車受到的拉力等于盤和重物的重力，如果盤和重物的質(zhì)量部遠小于小車的質(zhì)量，則小車受到的拉力明顯小于盤和重物的重力，a-F圖象發(fā)生彎曲，故AD正確，BC錯誤；故選AD．
（2）做勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則打B點時小車的瞬時速度為：v=$\frac{AC}{2T}$=$\frac{0.0210-0.000}{2×0.02}$≈0.53m/s；
由勻變速直線運動的推論有：△x=at²可知，加速度為：a=$\frac{EF-BC}{3{T}^{2}}$=$\frac{0.0620-0.0470-（0.0210-0.0090）}{3×0.0{2}^{2}}$=2.5m/s²；
故答案為：（1）AD；（2）0.53；2.5．

點評 本題考查了實驗數(shù)據(jù)處理，知道實驗原理與實驗注意事項是解題的關(guān)鍵；實驗前要平衡摩擦力，實驗過程要保證盤與重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量；應(yīng)用勻變速直線運動的特點可以求出加速度與瞬時速度．