Question

某同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車的加速度a與小車所受合力F及質(zhì)量M的關(guān)系。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交變電流的頻率為50Hz。
（1）某次實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶如圖乙所示，每?jī)蓚�(gè)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。則可求出小車的加速度大小為_________m/s²；

（2）該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的拉力_______砝碼和盤的總重力（填“大于”、“小于”或“等于”），為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足__________的條件。

Answer 1

（1）0.51（2）小于、m << M

試題分析：（1）常用的儀器工作電源考察，如電火花計(jì)時(shí)器使用電源是220V交流；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們認(rèn)為繩子的拉力是小車受到的合外力，為達(dá)到這個(gè)目的，我們要先平衡摩擦力；
（3）為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，所以實(shí)驗(yàn)操做前，應(yīng)使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處；
（4）為了使繩子的拉力近似等于小車受到的合外力，處理方式是讓小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沙桶和沙子的質(zhì)量；
（5）小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律結(jié)合紙帶上的數(shù)據(jù)求出加速度；
解：（1）設(shè)前兩段位移為x₁，后兩段位移為x₂
由△x=at²得：
（2）假設(shè)小車的加速度為a，拉力為F：
對(duì)沙桶及沙：mg-F=ma；對(duì)小車：F=Ma；
聯(lián)立得：，故只有在m << M的情況下近似認(rèn)為拉力等于mg，
點(diǎn)評(píng)：只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．紙帶的處理在很多實(shí)驗(yàn)中都有涉及，對(duì)于速度和加速度的求法一定要牢固掌握．