Question

2．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz．

（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V交流電源，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．
（2）如圖2是實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，A、B、C、D為四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出．經(jīng)測量得AB=2.20cm，BC=3.80cm，可推測CD間距離比較接近5.40cm．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)小車的速度等于0.30m/s，小車的加速度等于1.6m/s²．（以上兩空計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
（3）該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象，如圖3所示，則圖中直線不過原點(diǎn)的原因可能是平衡摩擦力過度．

Answer 1

分析 了解電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓、工作原理以及周期和頻率的關(guān)系即可正確解答；
紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．

解答 解：（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V交流電源，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．
（2）根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)，位移之差相等，則有：CD-BC=BC-AB，因此CD間距離比較接5.40cm；
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得出：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.022+0.038}{2×0.1}$=0.30m/s
小車的加速度為a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{0.038-0.022}{0．{1}^{2}}$m/s²=1.6m/s²
（3）圖中當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是實(shí)驗(yàn)前木板右端墊得過高．
故答案為：（1）220；0.02；（2）5.40，0.30，1.6；（3）平衡摩擦力過度．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)問題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決．
對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．
數(shù)據(jù)處理時(shí)注意單位的換算．