Question

17．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的裝置來驗(yàn)證“加速度與力的關(guān)系”．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連在小車的左端．將數(shù)字測力計(jì)固定在小車上，小車放在長木板上．在數(shù)字測力計(jì)的右側(cè)拴有一細(xì)線，細(xì)線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連，在重物的牽引下，小車在木板上加速運(yùn)動(dòng)，數(shù)字測力計(jì)可以直接顯示細(xì)線拉力的大小．

（1）采用數(shù)字測力計(jì)測量細(xì)線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比，下列說法正確的是D．（填選項(xiàng)前的字母）
A．需要墊高長木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，來平衡小車運(yùn)動(dòng)過程中受到的摩擦力
B．利用此實(shí)驗(yàn)裝置還需要測量重物的質(zhì)量
C．重物的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和數(shù)字測力計(jì)的總質(zhì)量
D．直接測量小車（包括測力計(jì)）所受的拉力，可以減少誤差
（2）圖2是某同學(xué)在此實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.393m/s²．（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的步驟．
根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為拉力為小車的合力，仍然需要平衡摩擦力，采用數(shù)字測力計(jì)測量細(xì)線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比，不需要測量重物的重量，也不需要滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和數(shù)字測力計(jì)的總質(zhì)量，因?yàn)榭梢灾苯訙y量小車（包括測力計(jì)）所受的拉力，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．
故選：D．
（2）根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得，a=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{4{T}^{2}}=\frac{（15.05-6.74-6.74）×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=0.393m/s²．
故答案為：（1）D，（2）0.393．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)，掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度．