Question

17．某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系”．他们将拉力传感器固定在小车上记录小车静止时受到拉力的大小，下面按照甲图进行实验，t=0时，小车处于甲图所示的位置．
（1）该同学按甲图完成实验，请指出至少一处错误：打点计时器的电源接了直流电；小车释放时离打点计时器太远；实验前未平衡摩擦阻力．
（2）图乙是实验中获得的一条纸带的某部分，选取A、B、C、D、E计数点（每两个计数点间还有4个点未画出），AC间的距离为3.10 cm．
（3）若打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则小车的加速度大小为0.98m/s²．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 实验前需平衡摩擦力，实验时先接通电源，再释放纸带，细线的方向与木板平行，为了使绳子的拉力等于小车所受的合力，小车的质量要远大于所挂钩码的质量．
刻度尺的读数需估读到最小刻度的下一位．
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度的大小．

解答 解：（1）该实验的错误之处：打点计时器的电源接了直流电；小车释放时离打点计时器太远；实验前未平衡摩擦阻力．
（2）AC间的距离为3.10cm．
（3）根据△x=aT²，运用逐差法得：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（10.10-3.10-3.10）×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=0.98m/s²．
故答案为：（1）打点计时器的电源接了直流电；小车释放时离打点计时器太远；实验前未平衡摩擦阻力；（2）3.10；（3）0.98

点评 解决本题的关键知道实验中的注意事项，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度．