Question

I某同學在研究平拋運動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點（軌跡已擦去），已知小方格紙的邊長L=2.5cm，g取10m/s²，請你根據(jù)小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：
（1）小球從a→b，b→c，c→d所經(jīng)歷的時間是

 

s；
（2）小球平拋運動的初速度v₀=

 

m/s．
II（6分）一同學用如圖2所示的裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗：小車擱置在水平放置的長木板上，紙帶連接車尾并穿過打點計時器，用來測定小車的加速度a，小桶通過細線對小車施拉力F．在保持小車質(zhì)量不變的情況下，改變對小車拉力F的大小，測得小車所受拉力F和加速度a的數(shù)據(jù)如下表：

F/N	0.21	0.30	0.40	0.49	0.60
a（ms-2）	0.10	0.21	0.29	0.41	0.49

（1）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，在圖中作出a-F圖象．

（2）由圖象可知，小車與長木板之間的最大靜摩擦力大小為

 

N．
（3）若要使作出的a-F圖線過坐標原點，需要調(diào)整實驗裝置，可采取以下措施中的

 

A．增加小車的質(zhì)量
B．減小小車的質(zhì)量
C．適當墊高長木板的右端
D．適當增加小桶內(nèi)砝碼質(zhì)量．

Answer 1

分析：I、（1）平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，水平方向上做勻速直線運動，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔．
（2）根據(jù)水平位移和時間間隔求出初速度．
II、（1）采用描點法作圖．
（2）當拉力大于等于最大靜摩擦時，物體開始運動；
（3）要使a-F圖線過坐標原點即繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故需要平衡摩擦力，其方法是適當墊高長木板的右端．

解答：解：I、（1）設(shè)小球從a→b，b→c，c→d所經(jīng)歷的時間是T，小球豎直方向做自由落體運動，則有：
△y=L=gT²
得，T=

L g

=

2.5×10-2 10

s=0.05s．
（2）初速度 v0=

2L

T

=

2×2.5×10-2

0.05

m/s=1m/s．
II、（1）在a-F圖象中根據(jù)所給的數(shù)據(jù)描點．用一條直線連接這些點（連接時要讓盡可能多得點落在直線上，讓其它的點盡可能分布在直線的兩側(cè)）．作出a-F圖象如圖所示．
（2）當拉力大于等于最大靜摩擦時，物體開始運動，由上問所得a-F圖象可知當拉力等于0.10N時物體開始運動，故最大靜摩擦力為0.1N．
（3）若要使作出的a-F圖線過坐標原點即繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故需要平衡摩擦力，其方法是適當墊高長木板的右端．故C正確．
故選：C．
故答案為：
I．（1）0.05s；
（2）1m/s．
II0（1）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，在圖中作出a-F圖象見上．
（2）0.1．
（3）C．

點評：解決第1題的關(guān)鍵掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和推論靈活求解．
第2題只要真正掌握了實驗原理就能順利解決此類實驗題目，而實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)的處理都與實驗原理有關(guān)，故要加強對實驗原理的學習和掌握．