Question

4．某同學(xué)利用圖甲所示裝置，在水桶（含沙）的總質(zhì)量遠(yuǎn)小球小車的質(zhì)量的條件下，通過改變小車的質(zhì)量，探究小車加速度與其質(zhì)量的關(guān)系．

（1）為了盡可能減少摩擦力的影響，計(jì)時(shí)器最好選用電火花計(jì)時(shí)器（填“電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”或“電火花計(jì)時(shí)器”），同時(shí)需將長木板的右端墊高，在沒有（填“有”或“沒有”）水桶拖動的情況下，輕推一下小車，使小車能拖動穿過計(jì)時(shí)器的紙帶做勻速直線運(yùn)動．
（2）某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示，O為起點(diǎn)，A、B、C為過程中的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有一個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，A、B、C到O點(diǎn)的距離在圖中已標(biāo)出，所用交變電流的頻率為f，則測得小車運(yùn)動的加速度大小a=$\frac{（{s}_{1}^{\;}+{s}_{3}^{\;}-2{s}_{2}^{\;}）{f}_{\;}^{2}}{4}$．

Answer 1

分析 （1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力大于電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．在沒有沙桶拖動下，小車和紙帶能做勻速直線運(yùn)動時(shí)，摩擦力得到平衡．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論△x=aT²求解加速度．

解答 解：（1）電火花計(jì)時(shí)器摩擦小，誤差��；平衡摩擦力時(shí)，需要將長木板的右端墊高，在沒有水桶拖動下，輕推一下小車，使小車能拖動穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻速直線運(yùn)動即可；
（2）相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有一個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，則t=2T=$2•\frac{1}{f}$，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論△x=at²得：a=$\frac{{s}_{3}^{\;}-{s}_{2}^{\;}-（{s}_{2}^{\;}-{s}_{1}^{\;}）}{（2T）_{\;}^{2}}$=$\frac{（{s}_{1}^{\;}+{s}_{3}^{\;}-2{s}_{2}^{\;}）{f}_{\;}^{2}}{4}$
故答案為：（1）電火花計(jì)時(shí)器        沒有      （2）$\frac{（{s}_{1}^{\;}+{s}_{3}^{\;}-2{s}_{2}^{\;}）{f}_{\;}^{2}}{4}$

點(diǎn)評 解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，同時(shí)熟練應(yīng)用基本物理規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題，要明白公式的△x=aT²的推導(dǎo)和應(yīng)用，知道為什么沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)沙和沙桶的重力可以認(rèn)為等于小車的拉力，對于基本知識規(guī)律不但明白是什么還要知道為什么．