Question

【題目】實驗室給同學們提供了如下實驗器材：滑輪小車、小木塊、長木板、秒表、砝碼、彈簧秤、直尺，要求同學們用它們來他們來探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系。

(1)實驗中因涉及的物理量較多，須采用控制變量的方法來完成該實驗，即：先保持______不變，驗證物體_________越小加速度越大；再保持__________不變，驗證物體_______越大，加速度越大。

(2)某同學的做法是：將長木板的一端放在小木塊上構(gòu)成一斜面，用小木塊改變斜面的傾角，保持滑輪小車的質(zhì)量不變，讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放，用秒表記錄小車滑到底端的時間。試回答下列問題：

①改變斜面傾角的目的是__________________________________________________；

②用秒表記錄小車下滑相同距離（從斜面頂端到底端）所花的時間，而不是記錄下滑相同時間所對應(yīng)的下滑距離，這樣做的好處是________________________________________。

(3)利用打點計時器來記錄滑輪小車的運動情況。某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個計數(shù)點（圖中每相鄰兩個記數(shù)點間還有四個打點記時器打下的點未畫出），打點計時器接的是50HZ的低壓交流電源。他將一把毫米刻度尺放在紙上，其零刻度和記數(shù)點O對齊。

①下表是某同學從刻度尺上直接讀取數(shù)據(jù)的記錄表，其中最后兩欄他未完成，請你幫他完成____、______

線段	OA	…	…	…
數(shù)據(jù)（cm）	…	…	…	…

②由以上數(shù)據(jù)可計算出打點計時器在打A、B、C、D、E各點時物體的速度，其中打E點的速度vE=________m/s（取三位有效數(shù)字）

③如某同學已求得A、B、C、D四點的瞬時速度分別0.078m/s、0.12m/s、0.16m/s、0.20m/s。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)和你求得的E點速度在下面所給的坐標中，作出v-t圖象_____。要求標明坐標及其單位，坐標的標度值（即以多少小格為一個單位）大小要取得合適，使作圖和讀數(shù)方便，并盡量充分利用坐標紙。從圖象中求得物體的加速度a=______m/s2（取兩位有效數(shù)字）。

④若交流電的頻率略大于50Hz，測得的加速度比真實值______。（填“偏小”或“偏大””）

Answer 1

【答案】合外力； 質(zhì)量； 質(zhì)量； 所受合外力； 改變小車所受的合外力； 記錄更準確； 7.00； 9.50； 0.232； ； 0.42； 偏小

【解析】

驗證牛頓第二定律實驗需要應(yīng)用控制變量法，改變木板的傾角可以改變小車受到的合力；用秒表記錄小車在相同位移內(nèi)的運動時間便于實驗操作；做勻變速運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度；根據(jù)v-t圖象的斜率求出小車的加速度。

(1)

實驗中因涉及的物理量較多，須采用控制變量的方法來完成該實驗，即：先保持合外力不變，驗證物體質(zhì)量越小加速度越大；再保持質(zhì)量不變，驗證物體所受合外力越大，加速度越大；

(2) ）①改變斜面傾角可以改變小車所受到的合外力

②用停表記錄小車下滑相同距離（從斜面頂端到底端）所經(jīng)歷的時間，便于實驗操作，較難記錄下滑相同時間所對應(yīng)的下滑距離；

(3) ①由刻度尺讀數(shù)規(guī)則可知，OE=7.00cm，OF=9.50cm；

②計數(shù)點間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s；打E點時的速度vE=

③作出v-t圖象

根據(jù)圖象的斜率得出小車的加速度a=；

④ 若交流電的頻率略大于50Hz，即計數(shù)點間的時間間隔變小，但測量時仍按50Hz計算，所以測量值偏小。