Question

18．在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中：
（1）為探究加速度與力F的關系，應保持小車的質量不變，實驗中應把長木板在小車運動的起始端適當墊高，這樣做是為了平衡摩擦力．
（2）某同學在實驗中得到一條紙帶（如圖），圖中相鄰兩計數點之間的時間間隔為0.1s，由圖中給出的數據計算在打下B點時小車的速度ν_B=0.0815m/s和小車在此過程中的加速度a=0.195m/s²．（兩問中的計算結果均要求取三位有效數字）

Answer 1

分析 （1）探究加速度與力、質量的關系，要采取控制變量法，實驗中應把長木板在小車運動的起始端適當墊高，目的是平衡摩擦力，使重力的分力與摩擦力平衡．
（2）根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，去求B點的速度．根據△x=aT²去求加速度．

解答 解：（1）在探究物體的加速度與力的關系時，應保持小車的質量不變．因為存在摩擦，實驗時將長木板在小車運動的起始端適當墊高，使重力的分力等于摩擦力，從而平衡摩擦力．
（2）根據平均速度等于這段中時刻的瞬時速度，則有：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{1.63×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.0815m/s．
利用逐差法求加速度a，a=$\frac{{x}_{CD}+{x}_{DE}-{x}_{AB}-{x}_{BC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.78×1{0}^{-2}}{4×0．{1}^{2}}$m/s²=0.195m/s²．
故答案為：（1）小車的質量，平衡摩擦力；（2）0.0815m/s，0.195m/s²．

點評 解決本題的關鍵掌握求瞬時速度的方法，某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度．以及會用逐差法求加速度．