Question

重慶一中物理實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。

（1）圖乙所示為某小組在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s，若測(cè)得，則打D點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度=   m/s，小車(chē)加速度a=   m/s²。(以上計(jì)算結(jié)果均保留二位有效數(shù)字)
如果實(shí)驗(yàn)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的實(shí)際頻率偏大，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值比實(shí)際值    。（填“偏大”或“偏小”）。
（2）某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)后得到了如圖丙所示的兩條a-F 圖線。
（Ⅰ）圖線①不過(guò)原點(diǎn)的原因是：             ；
（Ⅱ）圖線②不過(guò)原點(diǎn)的原因是：             ；
（Ⅲ）分析丙圖可得小車(chē)質(zhì)量m=   kg；假設(shè)得到圖線②時(shí)長(zhǎng)木板水平且小車(chē)和木板間的摩擦為滑動(dòng)摩擦，則他們接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=    。（g取10m/s²）

Answer 1

（1），,偏小。
（2）（Ⅰ）平衡摩擦?xí)r傾角過(guò)大；
（Ⅱ）未平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角偏小；
（Ⅲ）0.5kg；0.2。

試題分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于平均速度，所以；
由可得，；
如果實(shí)驗(yàn)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的實(shí)際頻率偏大，則周期T偏小，計(jì)算時(shí)按實(shí)際周期算是準(zhǔn)確的，但是仍按正常周期計(jì)算，則所得加速度比真實(shí)值偏小。
（2）（Ⅰ）由實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和題意可知圖線①不過(guò)原點(diǎn)的原因是：平衡摩擦?xí)r傾角過(guò)大；
（Ⅱ）由實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和題意可知圖線②不過(guò)原點(diǎn)的原因是：未平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角偏�。�
（Ⅲ）由可知，所以圖線的斜率為，所以，m=0.5kg；由圖線②可得小車(chē)受到的摩擦力，由可得。
點(diǎn)評(píng)：此類(lèi)問(wèn)題計(jì)算某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度用平均速度等于中點(diǎn)時(shí)刻的速度，加速度用來(lái)計(jì)算，圖線的斜率為，與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)有不同的物理意義，在F軸上有截距表示未平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角偏小，在a軸上有截距表示平衡摩擦?xí)r傾角過(guò)大。