Question

10．請完成以下兩個小題．
（1）用打點計時器做“測定勻變速直線運動的加速度”實驗時，得到一條比較理想的紙帶，如圖1，紙帶上的A、B、C、D、E、F是計數(shù)點（每5個連續(xù)計時點取一個計數(shù)點，計時點未在圖上畫出），打點計時器是接在頻率為50Hz的低壓交流電源上，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)可以求出：小車的加速度a=1.20 m/s²，小車在B點的速度v_B=0.360m/s．

（2）某同學設計了如圖2所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d．開始時讓木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F₀，以此表示滑動摩擦力的大�。�再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F₁，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t．
①木板的加速度可以用d、t表示為a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是（一種即可）保持F₁不變，重復實驗多次測量，求平均值．．
②改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F₁的關系．下列圖象能表示該同學實驗結果的是c．

③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是bc．
a．可以改變滑動摩擦力的大小
b．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
c．可以比較精確地測出滑動摩擦力的大小
d．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度．

Answer 1

分析 1、根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，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．
2、根據(jù)運動學公式求出加速度．
知道減小誤差的常用方法是多次測量取平均值．
知道當水的質(zhì)量遠遠小于木板的質(zhì)量時，水的重力近似等于繩子的拉力．

解答 解：（1）每5個連續(xù)計時點取一個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0420-0.0300}{0.01}$=1.20
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�。�
v_B=$\frac{0.03+0.042}{2×0.1}$=0.360m/s
（2）①根據(jù)勻變速直線運動公式得：
a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$，為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是保持F₁不變，重復實驗多次測量，求平均值．
②當F₁＞F₀時，木板才產(chǎn)生加速度．隨著繼續(xù)向瓶中加水后，礦泉水瓶的質(zhì)量不斷增加，
礦泉水瓶的質(zhì)量不能遠小于木板的質(zhì)量，那么水的重力與繩子的拉力差值越來越大．
故選：c．
③a、不可以改變滑動摩擦力的大小，故A錯誤．
b．緩慢向瓶中加水，可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)，故B正確．
c．緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動，可以比較精確地測出摩擦力的大小，故C正確．
d．并沒有獲得很大的加速度，可以獲取多組實驗數(shù)據(jù)以提高實驗精度．故D錯誤．
故選：bc．
故答案為：（1）1.20；0.360
（2）①$\frac{2d}{{t}^{2}}$；保持F₁不變，重復實驗多次測量，求平均值．
②c
③bc

點評 要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．實驗要明白實驗目的，懂得實驗原理，科學選擇器材，合理安排實驗步驟，細心記錄數(shù)據(jù)，認真分析和處理數(shù)據(jù)，總結實驗結論．