Question

10．某实验小组利用长木板、实验小车、打点计时器及沙桶等实验装置来探究质量一定时，物体的加速度与细绳拉力之间的关系．

（1）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是图1中的图线丙．（选填“甲”、“乙”、“丙”）
（2）如图2所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车通过计数点3时的速度大小为0.31m/s，小车的加速度大小0.49m/s²．（结果保留二位有效数字）

Answer 1

分析 （1）如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．
（2）小车做的是匀加速直线运动，可由△x=at²求解加速度．

解答 解：（1）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．
（2）设第1段位移为：x₁，第2段位移为：x₂，
计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，
每两测量点间还有4个点未画出，说明时间间隔T=0.1s
根据平均速度等于中时刻的瞬时速度，则有：${v}_{3}=\frac{{x}_{24}}{2T}$=$\frac{0.0289+0.0338}{2×0.1}$=0.31m/s；
由△x=aT²得：
即：0.49×10^-2=a×0.1²
解得：a=0.49m/s²
故答案为：（1）丙；（2）0.31，0.49．

点评 会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶（及砝码）的质量m，且会根据原理分析实验误差．纸带的处理在高中实验中用到多次，需要牢固的掌握．