某同學在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，打出的紙帶如下圖（a）所示，相鄰計數(shù)點間的時間間隔是T．
（1）測出紙帶各相鄰計數(shù)點之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使實驗結(jié)果更精確一些，該同學計算加速度的公式應為a=
 
．
（2）另有位同學通過測量，作出a-F圖象，如圖（b）所示，試分析：圖象不通過原點的原因是：
 
，圖象上部彎曲的原因是：
 
．精英家教網(wǎng)
分析：（1）小車做勻加速運動，故紙帶上的點跡應距離越來越大，加速度可由勻變速運動的推論：xm-xn=（m-n）at2進行求解．
（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要遠遠大于砂及砂桶的質(zhì)量m關(guān)系的原因．
解答：解：（1）由勻變速運動的推論：xm-xn=（m-n）aT2得：
a1=
S3-S1
2T2

a2=
S4-S2
2T2

a=
a1+a2
2
=
(S3+S4)-(S1+S2)
4T2

（3）當F不為零時，物體仍然沒有加速度，所以圖象不通過原點的原因是：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
設(shè)加速度為a：
對小車：F=Ma
對重物：F-mg=ma
聯(lián)立解得：a=
mg
m+M
，所以未滿足砂和桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M時，當m逐漸變大時，a逐漸變小，故圖象出現(xiàn)彎曲．
所以原因是：砂和桶的質(zhì)量不是遠小于車的質(zhì)量
故答案為：
（1）
(S3+S4)-(S1+S2)
4T2

（2）平衡摩擦力不足或沒平衡摩擦力、砂和桶的質(zhì)量不是遠小于車的質(zhì)量
點評：實驗時需要注意的問題我們可以結(jié)合實驗原理記憶，明確實驗原理是處理實驗題的重中之重，從紙帶上求解速度和加速度是處理紙帶的兩個主要問題，一定要熟練掌握．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（一）某同學在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第二條橡皮筋連接，結(jié)點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物．如圖1
（1）為完成實驗，下述操作中必需的是
BCD
BCD

A．測量細繩的長度
B．測量橡皮筋的原長
C．測量懸掛重物后像皮筋的長度
D．記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置
（2）釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是
更換不同的重物
更換不同的重物

（二）如圖2所示為”探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖．圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點計時器相連，計時器接50Hz交流電．小車的質(zhì)量為m1，小盤（及砝碼）的質(zhì)量為m2．
（1）下列說法正確的是
AD
AD
．
A．為平衡小車與水平木板之間摩擦力，應將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛小盤（及砝碼）的情況下使小車恰好做勻速運動
B．每次改變小車質(zhì)量時，應重新平衡摩擦力
C．本實驗m2應遠大于m1
D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應作a-
1
m
 
1
圖象
（2）實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖3所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則計算小車加速度的表達式為a=
x4+x5+x6-x1-x2-x3
9T2
x4+x5+x6-x1-x2-x3
9T2
；
（3）某同學在平衡摩擦力后，保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖4所示，若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，則小車的質(zhì)量為
2.0
2.0
kg．小盤的質(zhì)量為
0.060（0.060～0.063）
0.060（0.060～0.063）
kg．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）如果砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增加，會趨近于某一極限值，此極限值為
10m/s2
10m/s2
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

實驗題
在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖1所示的實驗裝置．
小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．
（1）當M與m的大小關(guān)系滿足
M遠大于m
M遠大于m
時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．
（2）一組同學在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應該作a與
1
M
1
M
的圖象．
（3）如圖2所示為甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，說明實驗存在的問題是
沒有平衡摩擦力或平衡時角度過�。�
沒有平衡摩擦力或平衡時角度過�。�
．
（4）某同學在做加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：
F
N
 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/（m?s-2） 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標紙中作出a-F圖象（圖3）；
（5）圖象的斜率的物理意義是
小車的總質(zhì)量的倒數(shù)
小車的總質(zhì)量的倒數(shù)
；
（6）在“探究兩個共點力的合成”實驗中，某小組做實驗時得出如圖4所示的圖（O為橡皮條與細繩套的結(jié)點）．圖中
F
F
是F1與F2合力的實驗值，為使橡皮筋沿豎直方向伸長，那么互成角度的兩彈簧秤所施的力F1和F2必須
C
C
．
A．等大  B．互相垂直  C．水平分力，等大反向  D．豎直分力等大
（7）做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過電火花計時器，打出的部分計數(shù)點如圖5所示．每相鄰兩點間還有四點未畫出來，電火花計時器使用的是220V、T=0.02s的交流電，求：電火花計時器打第2個計數(shù)點時，小車的速度v2=
0.49
0.49
m/s，小車的加速度a=
0.88
0.88
m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

下列是某同學在做實驗時的操作情況和分析，其中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）在“研究勻變速直線運動"的實驗中，某同學得到了一條紙帶，如圖甲所示．已知每相鄰的兩點之間有四個點未畫出，則紙帶中B點對應的速度為 ______m／s，整段紙帶運動的平均加速度為______ m／S2．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

                            甲

（2）某同學在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(橡皮筋拉伸時  遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度  尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：如圖乙所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點為0，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物．

①為完成該實驗，下述操作中必需的是 （        ）

     

  A．測量細繩的長度                  B．測量橡皮筋的原長

  C．測量懸掛重物后橡皮筋的長度      D．記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置

②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是_______

（3）在“驗證牛頓運動定律’’的實驗中，以下做法錯誤的是  ＿  ．

  A．平衡摩擦力時，應將小盤用細繩通過定滑輪系在小車上

  B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力

  C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源

  D．求小車運動的加速度時，可用天平測出小盤的質(zhì)量m’以及小車質(zhì)量M，直接用公式a=m’/M  g求出

 

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科目：高中物理 來源：2010年遼寧省本溪縣高中高三暑期補課階段考試物理試題 題型：實驗題

（1）在“研究勻變速直線運動"的實驗中，某同學得到了一條紙帶，如圖甲所示．已知每相鄰的兩點之間有四個點未畫出，則紙帶中B點對應的速度為  ______m／s，整段紙帶運動的平均加速度為______ m／S2．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

甲
（2）某同學在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(橡皮筋拉伸時 遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度 尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：如圖乙所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點為0，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物．
①為完成該實驗，下述操作中必需的是（       ）
     
A．測量細繩的長度                  B．測量橡皮筋的原長
C．測量懸掛重物后橡皮筋的長度      D．記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置
②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是_______
（3）在“驗證牛頓運動定律’’的實驗中，以下做法錯誤的是 ＿ ．
A．平衡摩擦力時，應將小盤用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源
D．求小車運動的加速度時，可用天平測出小盤的質(zhì)量m’以及小車質(zhì)量M，直接用公式a="m’/M " g求出

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