Question

20．某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究小車的加速度與所受合力的關系．

①實驗時先不掛砂桶，反復調整墊木的位置，輕推小車，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的是平衡摩擦力．
②保持小車質量不變，用裝有細砂的砂桶通過定滑輪拉動小車，打出紙帶．如圖2所示是實驗中打出的一條紙帶的一部分，從較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續的5個計數點A、B、C、D、E，相鄰的兩個計數點之間都有4個點跡沒標出，測出各計數點之間的距離．已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中AB兩計數點間的時間間隔為T=0.1s，小車運動的加速度為a=0.46m/s²．

Answer 1

分析 ①實驗前要平衡摩擦力，需要將木板的一端墊高；
②根據題意求出計數點間的時間間隔，應用勻變速直線運動的推論：△x=aT²可以求出加速度．

解答 解：①實驗時先不掛砂桶，反復調整墊木的位置，輕推小車，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的是平衡摩擦力；
②打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則打點計時器的打點時間間隔是0.02s，
相鄰的兩個計數點之間都有4個點跡沒標出，則計數點間的時間間隔：T=0.02×5=0.1s；
由勻變速直線運動的推論：△x=aT²可知，加速度：a=$\frac{DE-AB}{3{T}^{2}}$=$\frac{0.0418-0.0280}{3×0．{1}^{2}}$=0.46m/s²；
故答案為：①平衡摩擦力；②0.1；0.46．

點評 本題考查了實驗注意事項與實驗數據處理，知道實驗原理、應用勻變速直線運動的推論即可解題，本題是一道常規題，難度不大．