题目内容

6．用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律．

（1）完成平衡摩擦力的相关内容：
①取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，轻轻推动（选填“静止释放”或“轻轻推动”）小车，让小车拖着纸带运动．
②如果打出的纸带如图2所示，则应减小（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔均匀，平衡摩擦力才完成．
（2）如图3所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一个计数点），其中L1=3.07cm，L2=12.38cm，L3=27.93cm，L4=49.72cm．则打C点时小车的速度为1.24m/s，小车的加速度为6.24m/s2．（计算结果保留三位有效数字）

分析 平衡摩擦力时轻推小车，若小车能够做匀速直线运动，则摩擦力得到平衡．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度．

解答 解：（1）①平衡摩擦力时，取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则摩擦力得到平衡．
②从纸带上看出，相等时间内位移越来越大，知小车做加速运动，需减小木板的倾角，直至小车做匀速直线运动，当纸带上打出的点迹间隔均匀，说明小车做匀速直线运动．
（2）每打5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
小车通过C点的速度vc=$\frac{0.2793-0.0307}{2×0.1}$=1.24m/s．
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：xCD-xAB=2a1T2 
xDE-xBC=2a2T2 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{2}$（a1+a2）
解得：a=6.24m/s2．
故答案为：（1）①轻轻推动
②减小，间隔均匀；
（2）1.24，6.24

点评 解决本题的关键掌握平衡摩擦力的方法，纸带的处理．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．

练习册系列答案
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