Question

6．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图1所示的装置，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．

①该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持拉力F恒定不变；若该同学要探究加速度a和拉力F关系，应该保持小车质量M恒定不变．
②该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图2所示，自A点起，相邻两点的距离分别为10.0mm、
12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车速度为0.85m/s，小车的加速度为5.0m/s²．（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

解答 解：①该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持细线对车的拉力F不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车的质量M不变；
②利用匀变速直线运动的推论得出：
v_E=$\frac{{x}_{DF}}{{t}_{DF}}=\frac{0.016+0.018}{2×0.02}$=0.85m/s
小车的加速度为a=$\frac{△x}{{t}^{2}}=\frac{0.012-0.01}{0.0{2}^{2}}$m/s²=5.0m/s²
故答案为：①拉力F恒定；小车质量M恒定；②0.85；5.0

点评 本题考查了打点计时器的应用以及根据纸带求物体运动的速度、加速度等问题，要熟练掌握从纸带上获取小车速度、加速度的方法，数据处理时注意单位的换算．