Question

8．某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組用圖①所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律（交變電流的頻率為50Hz）．

（1）如圖②所示是某小組在實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s，其中s₁=4.31cm、s₂=4.81cm、s₃=5.33cm、s₄=5.82cm、s₅=6.30cm、s₆=6.80cm，則打下A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小是0.56 m/s，小車運(yùn)動的加速度的大小是0.46m/s²（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（2）另一小組在該實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的a-F的圖線．從圖中可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作中存在的問題可能是AB．
A．實(shí)驗(yàn)沒有平衡摩擦力              
B．實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過小
C．實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大  
D．實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量太大
E．實(shí)驗(yàn)中砂桶和砂的質(zhì)量太大．

Answer 1

分析 （1）紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動的瞬時(shí)速度和加速度．
（2）根據(jù)所畫圖象的特點(diǎn)，明確兩坐標(biāo)軸的含義，可正確解答．

解答 解：（1）利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：
v_A=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}=\frac{0.0533+0.0582}{0.2}=0.56$m/s
由于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．
S₆-S₃=3a₁T²             ①
S₅-S₂=3a₂T²             ②
S₄-S₁=3a₃T²             ③
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$④
聯(lián)立①②③④帶入數(shù)據(jù)解得：a=0.46m/s²
（2）由該圖象可知，開始有外力F時(shí)，物體的加速度仍為零，因此該實(shí)驗(yàn)操作中可能沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠，故A、B正確，C、D、E錯誤．
故選AB．
故答案為：（1）0.56；0.46；（2）AB

點(diǎn)評 對于基本實(shí)驗(yàn)儀器不光要了解其工作原理，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動手去實(shí)際操作，達(dá)到熟練使用的程度．描點(diǎn)法畫圖象時(shí)，注意將所有點(diǎn)盡量用一直線穿過，不能穿過的均勻分布在直線的兩側(cè)；在該實(shí)驗(yàn)中通過將木板一端適當(dāng)墊高的辦法來平衡摩擦力，這是必須進(jìn)行的操作．