Question

11．某物理实验兴趣小组通过如图所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验．

（1）实验中打出的一条纸带如图所示，他们选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有 4 个计时点没有标出，其中s₁=7.06cm、s₂=7.68cm、s₃=8.30cm、s₄=8.92cm，打点计时器的打点周期是0.02s，小车的加速度大小是0.62m/s²（计算结果保留两位有效数字）；

（2）某同学将长木板右端适当垫高以平衡摩擦力，但他把长木板的右端垫得过低，使得木板的倾角过小．若用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力．那么，他们绘出的 a-F关系图象是下图中的D．

Answer 1

分析 根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度．
实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，如果木板垫起的太低，小车重力平行于木板方向的分力小于小车受到的最大静摩擦力，在施加拉力时，小车加速度为零，a-F图象不过坐标原点，在F轴上有截距．

解答 解：（1）根据纸带知，s₂-s₁=s₃-s₂=s₄-s₃=0.62cm，在连续相等时间内的位移之差为0.62cm，
根据△x=aT²得，
a=$\frac{0.0062}{0.01}$=0.62m/s²．
（2）实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，如果木板垫起的太低，小车重力平行于木板方向的分力小于小车受到的最大静摩擦力，在施加拉力时，小车加速度为零，a-F图象不过坐标原点，在F轴上有截距．因此他绘出的a-F关系图象是D．
故答案为：（1）0.62，（2）D

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用．