Question

4．在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，某同學使用了如圖1所示的實驗裝置，已知打點計時器的打點頻率為50Hz．
（1）下列說法正確的是C
A．先釋放小車，再接通電源
B．打點計時器接直流電源輸出端
C．牽引小車的細繩與長木板保持平行
D．在增加小車質量的同時，增大木板的傾角
（2）該同學得到一條紙帶，在紙帶上取連續的O、A、B、C、D、E六個點，每兩點間還有4個點未畫出．如圖2所示，各點到O點的距離分別為OA=1.31cm、OB=4.24cm、OC=8.79cm、OD=14.86cm、OE=22.75cm，則打D點時小車的速度為0.698m/s；小車的加速度為1.62m/s²．（保留三位有效數字）

Answer 1

分析 （1）根據實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟．
（2）根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點的速度，通過連續相等時間內的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）A、實驗時應先接通電源，再釋放小車，故A錯誤．
B、打點計時器接交流電源輸出端，故B錯誤．
C、實驗前應調節定滑輪的高度使細線與木板平行，故C正確．
D、平衡摩擦力只需要平衡一次，改變質量時，不需要改變木板的傾角，故D錯誤．
故選：C．
（2）打D點時小車的速度${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{0.2275-0.0879}{0.2}=0.698m/s$，
根據作差法可知，加速度a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}=\frac{0.2275-0.0879-（0.0879-0.0131）}{0.04}$=1.62m/s²
故答案為：（1）C；（2）0.698；1.62

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理以及操作中的注意事項，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動推論的運用．