Question

在探究“加速度與力、質量的關系”實驗中：

（1）將實驗器材組裝如圖1所示．請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處：
①

電源電壓應為4～6V

②

沒有平衡摩擦力

③

小車應靠近打點計時器

（2）改正實驗裝置后，該同學順利完成了實驗．在實驗中保持小車質量不變，改變沙桶的質量，測得小車所受繩子的拉力F和加速度a的數據如下表：

F/N	0.21	0.30	0.40	0.49	0.60
a/（m/s-2）	0.10	0.21	0.29	0.41	0.49

①根據測得數據，在圖2中作出a～F圖象；
②由圖象可知，小．車與長木板之間的最大靜摩擦力大小為

0.12

N．
（3）打出的某一條紙帶，A、B、C、D、E、F為相鄰的6個計數點，如圖3，相鄰計數點間還有四個點未標出．利用圖中給出的數據可求出小車的加速度a=

0.5

m/s²，A點的速度v_A=

0.095

m/s．

Answer 1

分析：（1）本題應抓住：電磁打點計時器的電源是低壓交流電源，實驗時應平衡摩擦力，小車應靠近打點計時器等等注意事項．
（2）①采用描點法作出a～F圖象．
②當小車剛開始運動時所受的靜摩擦力即為最大靜摩擦力，由圖象讀出a=0時的F即可得到．
（3）根據勻變速直線運動的推論：s_m-s_n=（m-n）T²，（m＞n）求解加速度．對于AB段，由位移公式求出速度v_A．

解答：解：（1）該裝置中的錯誤或不妥之處：
①電源電壓應為4～6V；用220V電壓將燒壞電磁打點器．
②沒有平衡摩擦力，本實驗要使小車所受繩子的拉力等于其合外力，必須平衡摩擦力．
③小車應靠近打點計時器．
（2）①建立坐標系a-F，采用描點法，作出a～F圖象如圖；
②當小車剛開始運動時所受的靜摩擦力即為最大靜摩擦力，由圖象讀出a=0時的F=0.12N，則知最大靜摩擦力為0.12N．
（3）由s_EF-s_AB=4aT²，T=0.1s得a=

sEF-sAB

4T2

=

3.20-1.20

4×0．12

×10-2=0.5m/s²．
對于AB段：由s_AB=v_AT+

1

2

aT²，代入解得，A點的速度v_A=0.095m/s．
故答案為：（1）①電源電壓應為4～6V； ②沒有平衡摩擦力； ③小車應靠近打點計時器．
（2）①如右圖所示．
②0.12
（3）0.50，0.095．

點評：本題考查了打點計時器應用的注意事項及打出的紙帶的處理方法，有利于學生基本知識的掌握，同時也考查了學生對實驗數據的處理方法，及試驗條件的掌握，平衡摩擦力的方法．