Question

7．某同學用圖（a）所示的實驗裝置進行實驗，已知木板水平，打點計時器電源頻率為50Ha，得到如圖（b）所示的紙帶．
①打點計時器在打下B、C兩點時木塊的速度分布為v_B=0.40m/s和v_C=0.50m/s，小車的加速度a=5.0m/s²（保留兩位有效數(shù)字）．
②若小車的質(zhì)量保持不變，改變沙和沙桶的質(zhì)量，通過實驗得到如圖（c）所示的a-F圖象，該圖象不過坐標原點，其原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不足，圖中F₁表示的是重力的下滑分力，或重力下滑分力與摩擦力的合力．

Answer 1

分析 根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B、C點時小車的瞬時速度大小，再根據(jù)v_C=v_B+at，即可求解加速度大�。�
由圖象可知，當F≠0時，加速度仍然為零，說明沒有平衡摩擦力，或平衡的不夠．

解答 解：（1）根據(jù)勻變速直線運動特點，可知C點的瞬時速度為：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.016}{2×0.02}$=0.40m/s
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{{t}_{BD}}$=$\frac{0.02}{2×0.02}$=0.50m/s
根據(jù)v_C=v_B+at，
則有：a=$\frac{{v}_{C}-{v}_{B}}{t}$
帶入數(shù)據(jù)解得：a=$\frac{0.50-0.40}{0.02}$=5.0m/s²．
（2）由圖象可知，當F≠0時，加速度仍然為零，說明沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不足；
而圖象的橫截距表示：重力的下滑分力，或重力下滑分力與摩擦力的合力；
故答案為：（1）0.40，0.50，5.0；（2）有平衡摩擦力或摩擦力平衡不足，重力的下滑分力，或重力下滑分力與摩擦力的合力．

點評 本題借助實驗考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用，在平時練習中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力，同時加強實際操作，提高實驗技能．