Question

16．某同學利用圖甲所示裝置，在沙桶（含沙）的總質量遠小于小車的質量的條件下，通過改變小車的質量，探按小車加速度與其質量的關系．

（1）為了平衡摩擦力，需將長木板的右端墊高，在沒有（填“有”或“沒有”）沙桶拖動的情況下，輕推一下小車，使小車能拖動穿過計時器的紙帶做勻速直線運動．
（2）某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，O為起點，A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有一個點未標出，A、B、C到O點的距離在圖中已標出，所用交變電流的頻率為f，則測得小車運動的加速度大小a=$\frac{（{s}_{1}+{s}_{3}-2{s}_{2}）{f}^{2}}{4}$．（請用題干及圖乙中的字母表示）

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力時，不能將沙桶通過定滑輪掛在小車上．
（2）根據(jù)連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出小車的加速度．

解答 解：（1）為了平衡摩擦力，需將長木板的右端墊高，在沒有沙桶拖動的情況下，輕推一下小車，使小車能拖動穿過計時器的紙帶做勻速直線運動．
（2）根據(jù)$（{s}_{3}-{s}_{2}）-（{s}_{2}-{s}_{1}）=a（2T）^{2}$得加速度為：
a=$\frac{（{s}_{1}+{s}_{3}-2{s}_{2}）}{4{T}^{2}}$=$\frac{（{s}_{1}+{s}_{3}-2{s}_{2}）{f}^{2}}{4}$．
故答案為：（1）沒有，（2）$\frac{（{s}_{1}+{s}_{3}-2{s}_{2}）{f}^{2}}{4}$．

點評 解決本題的關鍵掌握平衡摩擦力的方法，以及紙帶的處理，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．