Question

A．如圖所示是研究物體做勻變速直線運動規律時得到的一條紙帶（實驗中打點計時器所接低壓交流電源的頻率為50Hz），從O點后開始每5個計時點取一個記數點，依照打點的先后順序依次編號為0、1、2、3、4、5、6，測得x₁=5.18cm，x₂=4.40cm，x₃=3.60cm，x₄=2.78cm，x₅=2.00cm，x₆=1.20cm．（結果保留兩位有效數字）
（1）物體的加速度大小a=    m/s²；
（2）打點計時器打記數點3時，物體的速度大小為v₃=    m/s．
B．如圖2為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置．
（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持    不變，用鉤碼所受的重力作為    ，用DIS測小車的加速度．
（2）改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量．在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（如圖3所示）．
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是    ．
②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是     
A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導軌保持了水平狀態
C．所掛鉤碼的總質量太大
D．所用小車的質量太大．

Answer 1

【答案】分析：A、（1）做勻變速運動的物體在某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度；
（2）做勻變速運動的物體在相鄰的相等時間間隔內的位移之差等于定值at²，據此可以求出加速度．
B、（1）在探究加速度與力的關系實驗中，應控制小車質量不變；平衡摩擦力后，鉤碼所受的重力等于小車所受到的合力；
（2）①分析圖3所示圖象，根據圖象特點得出實驗結論；
②當鉤碼質量遠大于小車質量時，可以認為鉤碼重力等于小車所受拉力；
當鉤碼質量太大時，小車受到的拉力小于鉤碼所受到的重力．
解答：解：A、（1）計數點間的時間間隔t=0.02×5=0.1s，
物體的加速度a===-0.80m/s²，
負號表示速度方向與加速度方向相反；
打記數點3時，物體的速度大小為v₃==0.32m/s；
B、（1）在研究加速度與力的關系實驗中，應保持小車質量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受到的合力．
（2）①由圖3所受圖象可知，在AB段圖線是一條直線，a與F成正比，由此可知：
在小車質量一定的情況下，小車的加速度與其所受到的合力成正比．
②當鉤碼質量遠小于小車質量時，可以認為小車受到的合力等于鉤碼重力，
當鉤碼總質量太大時，小車受到的合力小于鉤碼的重力，
小車加速度與鉤碼重力不成正比，a-F圖象不是直線，發生彎曲，
因此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：C．
故答案為：A（1）0.80；（2）0.32；B、（1）小車的質量；小車受到的合力；
（2）①在小車質量一定的情況下，小車的加速度與其所受到的合力成正比；②C．
點評：要掌握應用勻變速直線運動規律處理實驗數據的方法；探究加速度與力的關系實驗中要控制物體質量不變，注意鉤碼質量應遠小于小車總質量．