Question

（1）如图1验证牛顿第二定律的实验装置示意图．

①平衡小车所受的阻力的操作：
A、取下

砝码

，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，

轻推

（填“轻推”或“释放”）小车，让小车拖着纸带运动．
B、如果打出的纸带如图2示，则应

减小

（填“减小”或“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

间隔均匀

为止．
②某同学得到如图3示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz． A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．从图（c）中读出s_DG=

3.90

cm．由此可算出小车的加速度a=

5.00

m/s²（结果保留三位有效数字）．
（2）如图4“验证机械能守恒定律”的实验装置（g取9.8m/s²）：

代表符号	x1	x2	x3
数值（cm）	12.16	19.1	27.36

①某次实验打出的某条纸带如图5示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别x₁、x₂、x₃，数据如上表．表中有一个数值记录不规范，代表它的符号为

x₂

．由表可知所用刻度尺的最小分度为

1mm

．
②已知电源频率是50Hz，利用表中给出的数据求出打B点时重物的速度v_B=

1.90

m/s．（结果保留三位有效数字）
③重物在计数点O到B对应的运动过程中，减小的重力势能为mgx₂，增加的动能为

1

2

mvB2，通过计算发现，mgx₂

＞

1

2

mvB2（选填“＞”“＜”或“=”），其原因是

纸带与限位孔间有摩擦

．

Answer 1

分析：该实验中，平衡摩擦力的方法是：平衡摩擦力时，应不挂砝码，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动，直到纸带上打出的点迹间隔相等（均匀）为止．
根据公式：△S=aT²，计算纸带的加速度；
判定表中的一个数值记录不规范，要从数据的精确度来判定，而不是根据有效数字的位数；
在验证机械能守恒的实验中，由于存在着空气的摩擦和纸带与限位孔之间的摩擦，所以物体减小的重力势能大于物体增加的动能．

解答：解：（1）①A、平衡摩擦力时，应不挂砝码，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．
B、打出的纸带如图b所示说明小车加速运动，故应减小倾角，直到纸带上打出的点迹间隔相等（均匀）为止．
②D点的读数为2.60cm，G点的读数为6.50cm，所以

.

DG

=6.50-2.60=3.90cm
根据公式：△S=aT²，由逐差法可得：a=

. DG - . AD

9T2

=

0.0390-0.0210

9×0.022

m/s2=5.00m/s2
（2）①三组数据中，第二组数据的最小值为0.1cm，精确度为1cm，与轻推的两组数据不一致，故错误的是x₂，该刻度尺的最小分度为1mm．
②根据匀变速直线运动的规律可得，B点的瞬时速度等于AC之间的平均速度，即：vB=

. AC

2T

=

x3-x1

2×T

=

0.2736-0.1216

2×0.02

m/s=1.90m/s2
③在验证机械能守恒的实验中，由于存在着空气的摩擦和纸带与限位孔之间的摩擦，所以物体减小的重力势能大于物体增加的动能．
故答案为：（1）①A、砝码；轻推；B、减小；间隔相等．②3.88-3.92； 4.95-5.06；
（2）①x₂mm或1mm②1.90； v_B=

x3-x1

2T

=

0.2736-0.1216

0.08

m/s=1.90 m/s．③＞；纸带与限位孔间有摩擦；

点评：只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．