Question

【題目】(1)我們已經知道，物體的加速度a同時跟合外力F和質量M兩個因素有關.要研究這三個物理量之間的定量關系，需采用的思想方法是________.

(2)某同學的實驗方案如圖甲所示，她想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F，為了減少這種做法帶來的實驗誤差，她先做了兩方面的調整措施：

a.用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是__________________.

b.使砂桶的質量遠小于小車的質量，目的是使拉小車的力近似等于_______.

(3)圖乙為實驗中打出紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡未標出，測出各計數(shù)點到A點間的距離.已知所用電源的頻率為50Hz，打B點時小車的速度v＝_____ m/s，小車的加速度a＝_______ m/s2.（結果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】控制變量法 平衡摩擦力 砂桶的重力 0.32 0.93

【解析】

當一個量與多個量有關系時，則可控制某些量不變，去研究另兩個量的關系；再去改變讓其它量不變，則再去研究剩余的兩個量關系，例如：先保持M不變，研究a與F的關系；再保持F不變，研究a與M的關系。在實驗中，為了減少這種做法而帶來的實驗誤差，一要排除摩擦力的影響，二要砂桶的重力接近小車所受的合力.

(1)先保持M不變，研究a與F的關系；再保持F不變，研究a與M的關系，體現(xiàn)出控制變量法的思想.

(2)由于保持F不變，研究a與M的關系.則當質量發(fā)生改變時，若沒有平衡摩擦力，則砂桶的重力就不再是小車所受的合力，所以必須平衡摩擦力。由于小車的加速運動，出現(xiàn)加速度，所以導致砂桶的重力大于拉小車的細線的拉力。當砂桶的質量遠小于小車的質量時，砂桶的重力接近拉小車的細線的拉力.

(3)已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔為 T=5×0.02s=0.1s.

勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，有B點對應的速度：；根據(jù)△x=aT2可得：xCE-xAC=a(2T)2，小車運動的加速度為.