18.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗中,某同學將實驗器材組裝后,如圖所示為釋放小車前瞬間的情景.(甲圖為實際拍攝圖,乙圖為相應的簡圖)
(1)在接通電源進行實驗之前,請你指出圖中的錯誤或不妥之處(寫出兩處即可):打點計時器沒有用交流電源,小車應靠近打點計時器.

(2)改正實驗裝置后,該同學順利地完成了實驗.圖丙是他在實驗中得到的一條紙帶,圖中相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s,由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為0.40m/s2,當打點計時器打下C點時,小車的速度vC為0.21m/s(結果取兩位有效數(shù)字).

分析 (1)電磁打點計時器是利用4~6v的交流電源,電火花計時器是利用220v交流電源;釋放前小車應緊靠打點計時器;實驗前要首先平衡摩擦力.
(2)利用逐差法根據(jù)△x=aT2可求物體的加速度,利用勻變速直線運動的中點時刻的瞬時速度等于平均速度求C點的速度.

解答 解:(1)該實驗中電磁打點計時器是利用4~6v的交流電源,電火花計時器是利用220v交流電源;為了盡可能的利用紙帶在釋放前小車應緊靠打點計時器;在本實驗中我們認為繩子的拉力等于物體所受的合外力,故在實驗前要首先平衡摩擦力.
(2)由圖可以讀出A點的位置是3.00cm,B點的位置是4.40cm,C點的位置是6.25cm,D點的位置是8.50cm,E點的位置是11.10cm
根據(jù)△x=aT2可得:
$\overline{a}=\frac{(\overline{CD}-\overline{AB})+(\overline{DE}-\overline{BC})}{4{T}^{2}}=\frac{\overline{CE}-\overline{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{(11.1-6.25)-(6.25-3.00)}{4×0.{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=0.40m/s2
C點的瞬時速度等于BD之間的平均速度,即:${v}_{C}=\overline{{v}_{BD}}=\frac{\overline{BD}}{2T}=\frac{8.50-4.40}{2×0.1}×1{0}^{-2}=0.21$m/s
故答案為:(1)打點計時器沒有用交流電源(答成“用直流電源”也可以);小車應靠近打點計時器(答成“小車離計時器太遠”也可以);沒有平衡摩擦力.(寫出兩處即可)
(2)0.40(0.38~0.42);0.21( 0.20~0.21).

點評 該題考查勻變速直線運動的加速度與瞬時速度的計算方法,把握實驗原理才能準確的把握實驗的操作步驟,才能準確的選擇和操作實驗器材.

練習冊系列答案
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