Question

14．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器，使用的都是交流電（填“直流電”或“交流電”），它們是每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．
（2）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中．打出的一條紙帶如圖2所示，他選擇了幾個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，其中s₁=7.06cm、s₂=7.68cm、s₃=8.30cm、s₄=8.92cm，那么打b點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小是0.74m/s；紙帶加速度的大小是0.62m/s²（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（3）某同學(xué)將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，其目的是平衡摩擦力．但他把長(zhǎng)木板的右端墊得過(guò)高，使得傾角過(guò)大．用a表示小車的加速度，F(xiàn)表示細(xì)線作用于小車的拉力．他繪出的a-F關(guān)系圖象是C

Answer 1

分析 （1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，打點(diǎn)的時(shí)間間隔等于交流電的周期．
（2）做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度；
做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位于之差是定值，△x=at²，據(jù)此求出紙帶的加速度．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)要平衡摩擦力，不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小車受到的合力小于線的拉力，a-F圖象不過(guò)原點(diǎn)，在F軸上有截距；平衡摩擦力時(shí)如果木板墊得過(guò)高，過(guò)平衡摩擦力，在小車受到的合力大于線的拉力，a-F圖象不過(guò)原點(diǎn)，在a軸上有截距．

解答 解：（1）常用的電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器，使用的都是交流電；
電源頻率是50Hz，它們每隔T=$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{50}$s=0.02s打一次點(diǎn)．
（2）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.02×5=0.1s；
打b點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v_b=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2t}$=$\frac{0.0706+0.0768}{2×0.1}$≈0.74m/s；
紙帶的加速度a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}$=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}+{s}_{4}-{s}_{2}}{2{t}^{2}}$=$\frac{0.083-0.0706+0.0892-0.0768}{4×0．{1}^{2}}$≈0.62m/s²．
（3）平衡摩擦力時(shí)把長(zhǎng)木板的右端墊得過(guò)高，使得傾角過(guò)大，在不掛砝碼盤時(shí)，
小車受到的合力不為零，小車已經(jīng)有加速度，a-F圖象不過(guò)原點(diǎn)，在a軸上有截距，繪出的a-F圖象是C．
故答案為：（1）交流電，0.02s；（2）0.74；0.62；（3）平衡摩擦力，C．

點(diǎn)評(píng) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是常用的計(jì)時(shí)儀器，它使用交流電，打點(diǎn)時(shí)間間隔等于交流電的周期．