Question

某同学利用如图1所示的实验装置来探究“物体的加速度与其质量、合外力间的关系”，小车及车中砝码的质量

某同学利用如图1所示的实验装置来探究“物体的加速度与其质量、合外力间的关系”，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出．完成下列填空：（1）实验装置中的打点计时器的实物图如图2所示，该种打点计时器的电源为______V的______电（填“交流”或“直流”）．（2）在实验时某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步，他测得的a-F图象可能是图3中的______（填“甲”“乙”“丙”）（3）某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图4所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源．他经过测量和计算得到打点计时器打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度，记录在下面的表格中． 对应点 B C D E F 速度/ms-1 0.122 0.164 0.250 0.250 0.289①计算打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的公式为vF=d6?d410Td6?d410T（用题目中的字母表示）②根据上面得到的数据，以A点对应的时刻为t=0时刻，在坐标纸上作出小车的速度随时间变化的v-t图线；如图5③由v-t图线求得小车的加速度大小约为a=______m/s2（结果保留两位有效数字）．

Answer 1

（1）图中是电火花打点计时器，故应220V交流电源．
（2）若没有平衡摩擦力，则当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，所以可能是图中的图线丙．
（3）解：①根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，电火花计时器的周期为T，所以从E点到G点时间为10T，有：
V_F=

xEG

tEG

=

d6?d4

10T

，
②在坐标纸上作出小车的速度随时间变化的v-t图线，如图所示．
③根据v-t图象的斜率等于加速度，可得a=0.42m/s²
故答案为：（1）220V；交流； （2）丙；（3）①vF＝

d6?d4

10T

；②如右图所示；③a=0.42．