Question

【題目】某實驗小組采用如圖1所示的裝置研究“小車運(yùn)動變化規(guī)律”．打點計時器工作頻率為50Hz．
實驗的部分步驟如下：
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，紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；
c ． 將小車停在打點計時器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，斷開電源；
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）如圖2是某次實驗中得到的一條紙帶，在紙帶上取計數(shù)點O、A、B、C、D和E ， 用最小刻度是毫米的刻度尺進(jìn)行測量，讀出各計數(shù)點對應(yīng)的刻度x ， 通過計算得到各計數(shù)點到O的距離s以及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v ． 請將C點對應(yīng)的測量xC值和計算速度vC值填在下表中的相應(yīng)位置．

計數(shù)點	x/cm	s/cm	v/（ms﹣1）
O	1.00		0.30
A	2.34	1.34	0.38
B	4.04	3.04	0.46
C		5.00
D	8.33	7.33	0.61
E	10.90	9.90	0.70

（3）實驗小組通過繪制△v2﹣s圖線來分析運(yùn)動規(guī)律（其中△v2=v2﹣v02 ， v是各計數(shù)點對應(yīng)時刻小車的瞬時速度，v0是O點對應(yīng)時刻小車的瞬時速度）．他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖3中標(biāo)出了O、A、B、D、E對應(yīng)的坐標(biāo)點，請你在該圖中標(biāo)出計數(shù)點C對應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出△v2﹣s圖線．
（4）實驗小組繪制的△v2﹣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）
（2）

6.00,0.54

（3）

如圖

（4）；木板的左側(cè)墊的過高
【解析】（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 ，
對砝碼進(jìn)行研究，根據(jù)牛頓第二定律得m1g﹣F=m1a
對小車進(jìn)行研究，根據(jù)牛頓第二定律得F=m2a
解得： （2）C點對應(yīng)的測量xC=6.00cm，
由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有1個點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.04s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動基本公式應(yīng)用中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小．（3）畫出△v2﹣s圖線：

該圖中計數(shù)點C對應(yīng)的坐標(biāo)為（5，0.20）．（4）由勻變速直線運(yùn)動基本公式應(yīng)用的速度位移公式可知
△v2﹣s圖象的斜率 ， 斜率大于理論值，說明加速度a偏大，可能是平衡摩擦力時木板左端墊起的太高．
所以答案是：（1） （2）6.00，0.54（3）如圖（4） ，木板的左側(cè)墊的過高
【考點精析】掌握勻變速直線運(yùn)動的速度、位移、時間的關(guān)系是解答本題的根本，需要知道速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均為矢量式，應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選初速度方向為正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值．