Question

【題目】（4分）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置研究“小車運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律”。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz。實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

甲

a．將木板的左端墊起，以平衡小車的摩擦力；

b．在小車中放入砝碼，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；

c．將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，斷開(kāi)電源；

d．改變鉤碼或小車中砝碼的質(zhì)量，更換紙帶，重復(fù)b、c的操作。

（1）設(shè)鉤碼質(zhì)量為m1、砝碼和小車總質(zhì)量為m2，重力加速度為g，則小車的加速度為：a=_________。（用題中所給字母表示）；

（2）乙圖是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，在紙帶上取計(jì)數(shù)點(diǎn)O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量，讀出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度x，通過(guò)計(jì)算得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s以及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v。請(qǐng)將C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)量xC值和計(jì)算速度vC值填在下表中的相應(yīng)位置。

乙

計(jì)數(shù)點(diǎn)	x/cm	s/cm	v/(m·s–1)
O	1.00		0.30
A	2.34	1.34	0.38
B	4.02	3.04	0.46
C		5.00
D	8.33	7.33	0.61
E	10.90	9.90	0.70

（3）實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)繪制Δv2–s圖線來(lái)分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律（其中Δv2=v2–v02，v是各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度，v0是O點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度）。他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丙中標(biāo)出了O、A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出Δv2–s圖線。

丙

（4）實(shí)驗(yàn)小組繪制的Δv2–s圖線的斜率k=____________。（用題中所給字母表示），若發(fā)現(xiàn)該斜率大于理論值，其原因可能是____________________。

Answer 1

【答案】（1）（1分） （2）6.00，0.54（1分） （3）見(jiàn)解析，坐標(biāo)為（5，0.20））（1分） （4），木板的左側(cè)墊的過(guò)高（1分）

【解析】（1）設(shè)小車受到的拉力為T，則根據(jù)牛頓第二定律可得，對(duì)鉤碼有，聯(lián)立解得。

（2）C點(diǎn)的讀數(shù)為6.00 cm，C點(diǎn)的速度為。

（3），C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的，把C對(duì)應(yīng)的點(diǎn)標(biāo)在坐標(biāo)系中，然后作出圖象如圖所示：

（4）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可知，圖象的斜率，斜率大于理論值，說(shuō)明加速度a偏大，可能是平衡摩擦力時(shí)木板左端墊起的太高，過(guò)平衡摩擦力造成的。