Question

14．利用如圖1所示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)．

（1）利用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，不需要（選填“需要”或“不需要”）設(shè)法平衡小車(chē)和木板間的摩擦阻力；
（2）利用此裝置探究“小車(chē)的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，如果畫(huà)出的a-M關(guān)系圖象不是直線，由此可判斷加速度與質(zhì)量可能（選填“一定”或“可能”）成反比；
（3）如圖為某同學(xué)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，ABCD是紙帶上相鄰四個(gè)點(diǎn)．從圖2中讀出A、B兩點(diǎn)間距s=0.70cm；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是0.5m/s，小車(chē)的加速度是5.0m/s²．

Answer 1

分析 “研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，不需要平衡摩擦力．
研究a與M的關(guān)系，應(yīng)該作a-$\frac{1}{M}$圖線，a-M圖線是曲線，不能判斷a與M一定成反比．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出C點(diǎn)的速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）利用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，不需要平衡摩擦力．
（2）a-M關(guān)系圖象不是直線，不一定能說(shuō)明a與M成反比，也可能a與M的平方成反比，或a與M的立方成反比，所以a-M圖線是曲線，只能判斷加速度與質(zhì)量可能成反比．
（3）由圖可知，A、B兩點(diǎn)間的距離s=0.70cm，C點(diǎn)的速度${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.02}{0.04}m/s=0.5m/s$，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△x=0.20cm，根據(jù)△x=aT²得，a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.2×1{0}^{-2}}{0.0{2}^{2}}m/{s}^{2}=5.0m/{s}^{2}$．
故答案為：（1）不需要，（2）可能，（3）0.70，0.5m/s，5.0m/s²

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用，注意單位的換算．