Question

18．某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，圖1中小車中可放置砝碼，實驗中，打點計時器的工作頻率為50Hz．

（1）圖2是鉤碼質(zhì)量為0.03kg、砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D、E計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離x及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置．
紙帶的測量結(jié)果

測量點	x/cm	v/（m•s-1）
O	0.00	0.35
A	1.51	0.40
B	3.20	0.45
C
D	7.15	0.53
E	9.41	0.60

（2）本實驗，若用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，應(yīng)采取的兩項措施是：
①平衡摩擦力；
②鉤碼的重力遠小于小車及砝碼的重力．

Answer 1

分析 （1）小車在鉤碼的作用下拖動紙帶在粗糙水平面上做勻加速直線運動，運用勻變速直線運動的規(guī)律，平均速度等于中間時刻的瞬時速度；
（2）該實驗裝置與驗證牛頓第二定律的實驗裝置相同，為了讓鉤碼的重力更加接近為小車的合外力，本實驗中需要平衡摩擦力和讓鉤碼重力遠遠小于小車重力；

解答 解：（1）讀數(shù)時要估讀一位，C點讀數(shù)為6.18cm；
C點到O點的距離為：x=6.18cm-1cm=5.18cm
由圖知：OD=8.15cm-1cm=7.15cm=0.0715m
OB=4.20cm-1cm=3.20cm=0.0320m
平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故：
${v}_{C}^{\;}=\frac{{x}_{BD}^{\;}}{4T}=\frac{OD-OB}{4T}=\frac{0.0715m-0.0320m}{4×0.02s}$≈0.49m/s
（2）根據(jù)實驗原理知道，為了讓鉤碼的重力更加接近小車的合外力，本實驗中需要平衡摩擦力和讓鉤碼重力遠遠小于小車重力；
故答案為：（1）5.18 （5.17～5.20均可）      0.49
（2）①平衡摩擦力   　②鉤碼的重力遠小于小車及砝碼的重力和

點評 打點計時器使用時，要先接通電源、待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶；勻變速直線運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度．