Question

8．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
（1）为使细线的拉力等于小车受到的合力，应调节滑轮的高度，使细线与长木板平行，同时将长木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在不挂（填“挂”或“不挂”）沙桶的情况下做运动．
（2）若某同学根据实验数据作出的加速度a与作用力F的图线如图1所示，试分析图象不过原点的主要原因是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
（3）实验中得到的一条纸带如图2所示，纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔为T，则：打点计时器打下点D时，小车运动速度的表达式v_D=$\frac{{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}}{2T}$，小车运动加速度的表达式a=$\frac{（{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}）-（{x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}）}{4{T}_{\;}^{2}}$．

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，了解平衡摩擦力的方法．
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．

解答 解：（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在不挂钩码的情况下做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力大小等于绳子的拉力；
（2）F≠0，a=0，所以图线不过原点的主要原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；
（3）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．
v_D=$\frac{{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}}{2T}$；
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：x₃-x₁=2a₁T² 
x₄-x₂=2a₂T² 
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{2}$（a₁+a₂）=$\frac{（{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}）-（{x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}）}{4{T}_{\;}^{2}}$；
故答案为：（1）不挂    （2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够   （3）$\frac{{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}}{2T}$          $\frac{（{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}）-（{x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}）}{4{T}_{\;}^{2}}$

点评 教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．