Question

（1）在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间．计时器所用电源的频

（1）在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间．计时器所用电源的频率为50Hz，如图1为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示（单位：cm）．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v 4 =______m/s，小车的加速度大小a=______m/s 2 ．（保留两位有效数字）（2）如图2所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学有装置和操作中的主要错误是①______②______③______④______．（3）在验证牛顿第二定律的实验中，得到了如下一组实验数据，并在图3所示坐标中已画出a-F图线．： F/N 0.196 0.294 0.392 0.490 0.588 a/m?s -2 0.25 0.38 0.90 1.20 1.53 ?①从图中可以发现实验操作中的问题是______．?②从图线中求出系统的质量是______．（保留两位有效数字）

Answer 1

（1）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， 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4点时小车的瞬时速度大小： v 4 = x 35 2T = (14.55-6.45)×1 0 -2 2×0.1 ≈0.41m/s， 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2 可以求出加速度的大小， a= (19.70-2×6.45)×1 0 -2 9×0． 1 2 ≈0.76m/s 2 （2）安装仪器时我们需要注意：①平衡摩擦力，将木板一端垫高；②细线与木板平行，保证拉力在小车前进的方向上；③打点计时器需要用交流电源；④释放小车时应让小车从靠近计时器处释放，在纸带上打上尽量多的点； 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； （3）①F轴有截距说明当拉力达到一定值后小车才开始有加速度，即没有平衡摩擦力； ②根据牛顿第二定律：F=ma，结合数学知识知F-a图象的斜率表示系统的质量，故m= △F △a = 0.490-0.1 1.20-0 =0.40kg； 故答案为：（1）0.41； 0.76； （2）：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； （3）①没有平衡摩擦力；②0.40．