Question

【題目】在“研究小車的加速度和力的關系”的實驗過程中，由電火花打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰的紙帶，所用電源的頻率是50Hz，紙帶上每五個點作為一個計數點（每兩個計數點間還有四個實際點未畫出），相鄰兩計數點間距離分別為：SOA=6．00cm、SAB=6．80cm、SBC=7．60cm、SCD=8．40cm、SDE=9．20cm、SEF=10．00cm

（1）電火花打點計時器的工作電壓為交流 V，每兩個計數點之間的時間間隔為T= s；

（2）小車的加速度大小為 m/s2；

（3）打下C點時的瞬時速度為 m/s．

（4）某同學的實驗方案如圖所示，他想用沙和沙桶的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法而帶來的實驗誤差，你認為實驗中還應該采取的兩項措施是：

a． ．

b． ．

Answer 1

【答案】（1）220 0．1 （2）0．8

（3）0．8 （4）a．平衡摩擦力; b．沙和沙桶的質量要遠小于

小車的總質量

【解析】試題分析：（1）實驗用的電火花打點計時器的工作電壓是220V的交流電．已知打點計時器所使用的電源頻率為50Hz，那么在紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為 0．02s，而每兩個計數點間還有四個實際點未畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔為t=0．1s。

（2）相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔為：t=0．1s，根據勻變速直線運動的推論有:．因此有：,代入數據解得：，故加速度為0．8m/s2．

（3）根據勻變速直線運動中時間時刻的速度等于該過程中的平均速度，得：，故速度為vc=0．8m/s．

（4）a．小車在水平木板運動時水平方向受到繩的拉力和摩擦力，想用沙和沙桶的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：設小車質量M，沙和沙桶質量m，整體的加速度為a，繩上的拉力為F，則：對小車有：F=Ma；對沙和沙筒有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；如果用沙和沙桶的重力表示小車受到的合外力，則要求：Ma=（M+m）a，必須要滿足沙和沙桶的質量遠小于小車的總質量，這樣兩者才能近似相等．故a．需要平衡摩擦力; b．沙和沙桶的質量要遠小于小車的總質量。