Question

19．（1）某同學(xué)在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實(shí)驗(yàn)中要采取的兩項(xiàng)措施是：
①平衡摩擦力；  
②使鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力
（2）如圖2所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，距離如圖．則打B點(diǎn)時(shí)的速度為v_B=$\frac{△{x}_{1}^{\;}+△{x}_{2}^{\;}}{2T}$；計(jì)算加速度的公式為a=$\frac{△{x}_{4}^{\;}+△{x}_{3}^{\;}-△{x}_{2}^{\;}-△{x}_{1}^{\;}}{4{T}_{\;}^{2}}$．

Answer 1

分析 小車在水平木板運(yùn)動(dòng)時(shí)水平方向上受到繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，可以得出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小．

解答 解：（1）由于小車在運(yùn)動(dòng)的過程中受到阻力，為了減小阻力的影響，需平衡摩擦力．
設(shè)鉤碼的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用牛頓第二定律得，a=$\frac{mg}{M+m}$，
則繩子的拉力T=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，當(dāng)m＜＜M時(shí)，繩子的拉力等于鉤碼的重力．
所以用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，采取的兩項(xiàng)措施為：①平衡摩擦力，②鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，得出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小分別為：
${v}_{B}^{\;}=\frac{{x}_{AC}^{\;}}{{t}_{AC}^{\;}}=\frac{△{x}_{1}^{\;}+△{x}_{2}^{\;}}{2T}$，
根據(jù)$△x=a{T}_{\;}^{2}$，利用逐差法求a
${x}_{3}^{\;}-{x}_{1}^{\;}=2{a}_{1}^{\;}{T}_{\;}^{2}$①
${x}_{4}^{\;}-{x}_{2}^{\;}=2{a}_{2}^{\;}{T}_{\;}^{2}$②
平均加速度：$\overline{a}=\frac{{a}_{1}^{\;}+{a}_{2}^{\;}}{2}=\frac{{△x}_{3}^{\;}+{△x}_{4}^{\;}-△{x}_{1}^{\;}-△{x}_{2}^{\;}}{4{T}_{\;}^{2}}$
故答案為：（1）①平衡摩擦力  ②使鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力
（2）$\frac{{△{x_1}+△{x_2}}}{2T}$，$\frac{{△{x_4}+△{x_3}-△{x_2}-△{x_1}}}{{4{T^2}}}$

點(diǎn)評(píng) 正確利用所學(xué)物理規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題，熟練應(yīng)用物理基本規(guī)律，因此這點(diǎn)在平時(shí)訓(xùn)練中要重點(diǎn)加強(qiáng)．