Question

16．下面的照片拍自一组同学在做探究“加速度与力和质量关系”的实验现场．
（1）从实验装置照片甲中，我们容易发现一些错误，例如“没有平衡摩擦力”等，请你认真观察再指出两处不妥之处应用交流电源，小车应靠近打点计时器．照片乙是同学在“平衡摩擦力”，在这个环节中小车需要夹上纸带并让纸带穿过打点计时器．（填“需要”或“不需要”）

（2）丙图为一条打点清晰的纸带，同学已经取好了计数点ABCDE（相邻的计数点间有四个计时点未打出），但在用毫米刻度尺测量时，计数点D不慎沾上墨水，请你重新再取计数点，测量出AB之间的距离为1.40厘米，计算出C点过打点计时器时的速度大小为0.21米/秒（小数点后保留两位数字）．

Answer 1

分析 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．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的速度．

解答 解：（1）该装置中的错误或不妥之处：
①打点计时器应接交流电源；
②小车应靠近打点计时器，如果小车靠近滑轮，打出来的纸带数据很短，不利于数据处理分析，
（2）由于纸带与限位孔之间也有摩擦力，则平衡摩擦力时，小车需要夹上纸带并让纸带穿过打点计时器，
（3）根据图丙可知，AB之间的距离x=1.40cm，
每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔为0.1s，
C点的速度等于AE的平均速度，则${v}_{C}=\frac{{x}_{AE}}{4T}=\frac{0.115-0.030}{0.4}=0.21m/s$．
故答案为：（1）应用交流电源；小车应靠近打点计时器；需要；
（2）1.40，0.21

点评 实验问题需要结合物理规律去解决，对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚，数据处理时注意单位的换算和有效数字的保留．