Question

某同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如下圖（a）所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是T．
（1）測(cè)出紙帶各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為S₁、S₂、S₃、S₄，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確一些，該同學(xué)計(jì)算加速度的公式應(yīng)為a=______．
（2）另有位同學(xué)通過測(cè)量，作出a-F圖象，如圖（b）所示，試分析：圖象不通過原點(diǎn)的原因是：______，圖象上部彎曲的原因是：______．

Answer 1

解：（1）由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論：x_m-x_n=（m-n）aT²得：
a₁=
a₂=
a==
（3）當(dāng)F不為零時(shí)，物體仍然沒有加速度，所以圖象不通過原點(diǎn)的原因是：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
設(shè)加速度為a：
對(duì)小車：F=Ma
對(duì)重物：F-mg=ma
聯(lián)立解得：a=，所以未滿足砂和桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M時(shí)，當(dāng)m逐漸變大時(shí)，a逐漸變小，故圖象出現(xiàn)彎曲．
所以原因是：砂和桶的質(zhì)量不是遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量
故答案為：
（1）
（2）平衡摩擦力不足或沒平衡摩擦力、砂和桶的質(zhì)量不是遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量
分析：（1）小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，故紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)距離越來越大，加速度可由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論：x_m-x_n=（m-n）at²進(jìn)行求解．
（2）根據(jù)圖象，分析誤差出現(xiàn)的原因：平衡摩擦力的原因和小車質(zhì)量M要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂及砂桶的質(zhì)量m關(guān)系的原因．
點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意的問題我們可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理記憶，明確實(shí)驗(yàn)原理是處理實(shí)驗(yàn)題的重中之重，從紙帶上求解速度和加速度是處理紙帶的兩個(gè)主要問題，一定要熟練掌握．