Question

用如图（甲）所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系（交流电频率为50Hz）：

（一）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上．

根据下图可知，打下E点时小车的速度为    m/s．小车的加速度为   m/s²．（计算结果均保留两位有效数字）

（二）另一同学在该实验中得到如下一组实验数据（表中F表示细线对小车的拉力，a表示小车的加速度）：

F/N       0.196     0.294     0.392     0.490     0.588

a/m•s^﹣2    0.25      0.58      0.90      1.20      1.53

（1）请在图丙所示的坐标系中画出a﹣F图线；

（2）根据图表分析，实验操作中存在的问题可能是   （填字母序号）

A．没有平衡摩擦力

B．平衡摩擦力时木板倾角过小

C．平衡摩擦力时木板倾角过大

D．小车质量太大

E．钩码的质量太大．

Answer 1

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

专题：实验题．

分析：（一）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差，运用逐差法求出小车的加速度．

（二）根据描点法作出a﹣F图线，图线中外力F不为零时，加速度仍然为零，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

解答：  解：（1）每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：

v_E===0.20m/s

设两个计数点之间的位移分别为：s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆，由图可知：s₁=0.006m；s₂=0.01m；s₃=0.015m；s₄=0.018m；s₅=0.022m；s₆=0.026m；

根据作差法得：

a==0.40m/s²．

（二）①根据描点法作出a﹣F图线，如图所示：

②图线不经过原点，且F不为零时，加速度为零．可知没有平衡摩擦力，或斜面的倾角过小（平衡摩擦力不足），故A正确．

故答案为：

（一）0.20m/s，0.40m/s²（误差在0.02范围内均可）；

（二）（1）如图所示（图线作成折线或曲线均不正确）；

（2）A；

点评：解决本题的关键：1、掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度．2、会通过a﹣F图线判断实验中存在的问题．