Question

【題目】如圖所示，小車、打點計時器等器材置于高度可調節(jié)的長木板上．

（1）在驗證牛頓第二定律的實驗中，除打點計時器（附紙帶，復寫紙）、小車（其上可放置砝碼）、細線、鉤碼（質量已知）、附滑輪的長木板、導線外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有____________．（填寫序號）

①電壓合適的50Hz交流電源 ②電壓可調節(jié)的直流電源 ③刻度尺 ④秒表 ⑤天平

（2）在驗證牛頓第二定律的實驗中，若平衡摩擦力時，長木板的一端調節(jié)過高，使得傾角偏大，則所得到的a﹣F關系圖象為圖2中的_____．（a是小車的加速度，F是細線作用于小車的拉力）

（3）實驗中得到如圖3的一條紙帶，在紙帶上便于測量的地方選取第1個計數(shù)點，其下表面A，第6個計數(shù)點下標明B，第11個計數(shù)點下標明C，第16個計數(shù)點下標明D，第21個計數(shù)點下表面E．若測得AC長為14.56cm，CD長11.15cm，DE長為13.73cm，則小車運動的加速度大小為_____m/s2，打C點時小車的瞬時速度大小為______m/s．（結果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 （1）①③⑤； （2）C （3）0.986m/s； 2.58m/s2

【解析】（1）實驗中通過打點計時器找出物體運動的位移和時間，通過對紙帶的處理得出加速度；故實驗中需要用小車、打點計時器、紙帶、砝碼、小桶、繩子、導線；用天平測量物體的質量，刻度尺測量長度；電源應采用50Hz交流電流，打點計時器本身可以記錄時間，所以不需要秒表，故需要①③⑤；

（2）若平衡摩擦力時，長木板的一端調節(jié)過高，使得傾角偏大，小車的重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，則在加鉤碼前，小車能有加速度，所以則所得到圖象縱坐標的截距不為0，則圖的a﹣F關系圖象為C．

（3）物體做勻變速度直線運動，根據(jù)運動規(guī)律有，平均速度等于中間時刻的瞬時速度．所以C點的速度等于AE距離的平均速度．所以有：

在計算加速度時，為得到的實驗數(shù)據(jù)更準確，應該采用逐差法：

，

由逐差法可得加速度為：