Question

7．某同学用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验．

（1）图甲中打点计时器应该使用频率50Hz、电压为220V的交流电．
（2）图乙为实验得到的纸带，由此可以计算出小车的加速度大小为3.2m/s²．（保留2位有效数字）
（3）该同学使用控制变量法，保持小车质量m不变，改变砂和砂桶质量M，得到了加速度a随合力F变化的图线如图丙所示．该图线不通过原点的原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．

Answer 1

分析 （1）电火花打点计时器使用220V交流电源；
（2）根据△x=aT²求解加速度；
（3）根据只有当F增大到一定值时物体才开始具有加速度，得出没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．

解答 解：（1）电火花打点计时器使用220V交流电源，
（2）根据纸带数据可知，△x=7.70-6.19cm=0.51cm=0.51×10^-2m，
T=2×0.02=0.04s，
则加速度a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.51×1{0}^{-2}}{0.0{4}^{2}}=3.2m/{s}^{2}$，
（3）图线中当F≠0时物体的加速度a=0，即只有当F增大到一定值时物体才开始具有加速度，出现此现象的原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．
故答案为：（1）220；（2）3.2；（3）没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够

点评 对于实验要熟练实验基本仪器，明确实验原理，熟练应用所学知识进行误差分析和熟练处理，要求同学们能根据△x=aT²求解加速度，难度不大，属于基础题．