Question

在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：
（1）将实验器材组装如图1所示．请你指出该装置中的错误或不妥之处：
①______
②______
③______
（2）改正实验装置后，该同学顺利完成了实验．在实验中保持小车质量不变，改变沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表：

F/N	0.21	0.30	0.40	0.49	0.60
a/（m/s-2）	0.10	0.21	0.29	0.41	0.49

①根据测得的数据，在图2中作出a-F图象；
②由图象可知，小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为______N．
（3）实验中得到一条纸带如图3所示．A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点间时间间隔为0.10s，x₁=1.20cm，x₂=1.60cm，x₃=1.98cm，x₄=2.38cm，x₅=2.79cm，x₆=3.18cm，利用给出的数据可求出小车的加速度a=______m/s²，B点的速度v_B=______m/s．（保留2位有效数字）

Answer 1

【答案】分析：（1）电磁打点计时器应使用4-6V的交流电源；实验前应先平衡摩擦力；释放小车前，小车应靠近打点计时器．
（2）根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出a-F图象；根据图象应用牛顿第二定律求出小车受到的摩擦力．
（3）先求出计数点间的时间间隔；做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度；做匀变速直线运动的物体在相邻的相等时间内的位移差是定值，即：△x=at²．
解答：解：（1）由图1所示可知，实验装置中的错误或不妥之处有：①电磁打点计时器应使用电压为4-6V的低压交流电源而不能使用220V的交流电源；②实验前没有平衡摩擦力；③释放小车前小车应靠近打点计时器，图示中小车远离打点计时器是错误的．
（2）①根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出a-F图象，图象如图所示；
②由图象可知当拉力F≤0.1N时，小车静止不动，加速度为零，当F＞0.1N时小车有加速度，由此可知，小车受到的最大静摩擦力为0.1N．
（3）小车的加速度a==≈0.40m/s²，B点的速度v_B===0.14m/s．
故答案为：（1）电源电压为220V；没有平衡摩擦力；小车没有靠近打点计时器；（2）图象如图所示；0.1；（3）0.40；0.14．
点评：掌握实验注意事项、描点法作图的方法、匀变速直线运动的运动特点是正确解题的关键．