Question

8．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中
（1）為使細(xì)線的拉力等于小車受到的合力，應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，同時(shí)將長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在不掛（填“掛”或“不掛”）沙桶的情況下做運(yùn)動(dòng)．
（2）若某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的加速度a與作用力F的圖線如圖1所示，試分析圖象不過(guò)原點(diǎn)的主要原因是
沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
（3）實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖2所示，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，則：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)D時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)式v_D=$\frac{{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}}{2T}$，小車運(yùn)動(dòng)加速度的表達(dá)式a=$\frac{（{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}）-（{x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}）}{4{T}_{\;}^{2}}$．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，了解平衡摩擦力的方法．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�

解答 解：（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長(zhǎng)木板一端適當(dāng)墊高，使小車在不掛鉤碼的情況下做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力大小等于繩子的拉力；
（2）F≠0，a=0，所以圖線不過(guò)原點(diǎn)的主要原因是沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�
v_D=$\frac{{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}}{2T}$；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₃-x₁=2a₁T² 
x₄-x₂=2a₂T² 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)兩個(gè)加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{2}$（a₁+a₂）=$\frac{（{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}）-（{x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}）}{4{T}_{\;}^{2}}$；
故答案為：（1）不掛    （2）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠   （3）$\frac{{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}}{2T}$          $\frac{（{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}）-（{x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}）}{4{T}_{\;}^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 教科書(shū)本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．