Question

12．某同学做“探究加速度与物体质量、受力的关系”的实验．
（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带．纸带上A、B、C、D、E、F、G点的间距如图甲所示，其中每相邻两点间还有4个计时点未画出，根据测量结果计算打C点时纸带的速度大小为1.18m/s，纸带运动的加速度大小为1.50m/s²；（结果保留3位有效数字）
（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测里小车的加速度．根据小车的加速度a与砝码盘中砝码的总重力F的实验数据作出的a-F图线应是图乙中的②．

Answer 1

分析 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小，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，根据操作步骤可知，应该将砝码和砝码盘的总重力作为整体受到的拉力，根据牛顿第二定律分析即可．

解答 解：（1）每相邻两点间还有4个点（图中未画），所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
得：V_C=$\frac{{x}_{BD}}{{t}_{BD}}=\frac{0.11+0.1255}{0.2}$=1.18m/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，
为了更加准确的求解加速度，
a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}=\frac{0.14+0.155+0.1705-0.1255-0.11-0.095}{0.09}$=1.50m/s² ．
（2）每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，则小车和砝码以及砝码盘的总质量不变，设砝码盘的质量为m₀，对整体，根据牛顿第二定律得：
a=$\frac{（m+{m}_{0}）g}{M+m+{m}_{0}}$，但是由于未计入砝码盘的重力，所以砝码盘中没有放砝码时，小车也有加速度，则对应的图象应为②．
故答案为：（1）1.18；1.50；（2）②．

点评 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，第二问要注意要加上砝码盘的重力．