Question

【題目】在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在__________（選填“直流”或“交流”）電源上．

（2）某小組在探究“質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合力成正比”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖象，已知實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)線與木板始終保持平行，則圖線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_______，圖線上部彎曲的原因可能是________________。

（3）如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為依次選取的7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度的大小a=___________m/s2，計(jì)數(shù)點(diǎn)2的瞬時(shí)速度大小為v=___________m/s．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 交流； 沒有平衡摩擦或平衡摩擦力不夠； 砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量沒有滿足遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量； 1.3； 0.52.

【解析】(1) 電火花計(jì)時(shí)器是利用接正極的放電針和墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，而且在交流電的每個(gè)周期放電一次，因此電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)間的時(shí)間間隔等于交流電的周期；

(2) 圖線與橫軸的交點(diǎn)不為零，意味著當(dāng)繩子的拉力不為0時(shí)，物體的加速度仍然為零，合外力仍然為0，即物體仍然受到木板的摩擦力，所以實(shí)驗(yàn)者可能是忘記平衡摩擦力，也可能是已平衡了摩擦力，但平衡摩擦力不足；

以整體為研究對(duì)象有mg=（m+M）a，則有 ，而在實(shí)驗(yàn)的過程中，我們認(rèn)為繩子的拉力F等于砝碼盤和砝碼的重力mg，而實(shí)際上繩子的拉力，故要讓繩子的拉力F約等于砝碼盤和砝碼的重力mg，那么M≈M+m，故應(yīng)該是m＜＜M，而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時(shí) ，隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g，故圖線上部彎曲的原因可能是未滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量；

(3) 由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，故相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=5×0.02=0.1s，應(yīng)該利用逐差法求物體的加速度：（x5+x6）-（x1+x2）=8aT2，解得物體的加速度a=1.3m/s2，根據(jù)，由。