Question

12．（1）如图（甲）所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，若在图示状态下开始做实验，请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误①应将电池改为交流电；②没有平衡摩擦力；③小车应靠近打点计时器端；（至少写三项）

（2）图乙是①中更正后实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，纸带中数据的单位是：cm，求出小车运动加速度的大小为4.0m/s²，（计算结果保留2位有效数字）

Answer 1

分析 1、解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
2、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．

解答 解：（1）故错误之处有：①应将电池改为交流电；②没有平衡摩擦力；③小车应靠近打点计时器端；④左端连接的细线应与木板平行
（2）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
设0到A之间的距离为x₁，以后各段分别为x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
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：
x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
 x₆-x₃=3a₃T² 
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=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
即小车运动的加速度计算表达式为：a=$\frac{（9.68+10.33+10.95）-（7.74+8.41+9.05）}{9×{（0.04）}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s²=4.0m/s²，
故答案为：（1）①应将电池改为交流电；②没有平衡摩擦力；③小车应靠近打点计时器端；④左端连接的细线应与木板平行（选取任意三个即可）
（2）4.0

点评 只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．