Question

【題目】如圖所示為“探究加速度與物體所受合外力關系”的實驗裝置圖。圖中小車A的質量為m1，連接在小車后的紙帶穿過電火花打點計時器B（頻率50赫茲），它們均置于水平放置一端 帶有定滑輪且足夠長的木板上，重物P的質量為m2， C為測力傳感器，實驗時改變P的質量，可以讀出測力器不同讀數F，不計繩與滑輪的摩擦。

(1)為了減小長木板對小車摩擦力的影響，必須先_____（填“掛”或者“不掛”）重物P，在長木板遠離滑輪的一端下面墊一塊木塊，反復移動木塊的位置，用手輕推小車，直到打點計時器打出一系列________（填“間距相同”或者“間距不同”）的點。

(2)下列說法正確的是________（填選項前的字母）

A．電火花打點計時器應接4～6V低壓交流電源

B．實驗時應先接通電源后釋放小車

C．實驗中m2應遠小于m1

D．測力計的讀數始終為

(3)下圖為某次實驗得到的紙帶（圖中相鄰兩點間有4個點未畫出），由此可求得小車加速度的大小是_______m/s2，在打點計時器打出B點時，小車的速度大小為_______m/s。（計算結果均保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】不掛 間距相同 B 2.0 0.56

【解析】

(1)[1]為了使繩子的拉力等于小車的合外力，實驗前應當先平衡摩擦力即必須在長木板遠離滑輪的一端下面墊一小木塊，反復移動小木塊的位置，直至小車在不受牽引時（不掛重物P時）能帶動紙帶在長木板上做勻速直線運動．

[2]判斷做勻速直線運動的方法是：反復移動木塊的位置，用手輕推小車，直到打點計時器打出一系列間隔均勻的點；

(2)[3]A．電火花打點計時器應接220V交流電源，A錯誤；

B．為了提高紙帶的利用率實驗時應先接通電源后釋放小車，B正確；

C．實驗中繩子的拉力由測力傳感器讀出，故不是用重物的重力充當的，故不需要滿足應遠小于，C錯誤；

D．對，根據牛頓第二定律：

，

可得：

，

故D錯誤．

(3)[4]圖中相鄰兩點間有4個點未畫出，所以相鄰計數點間的時間間隔為：

，

根據

，

可得：

，

解得：

；

因為：

，

解得

，

根據勻變速直線運動過程中中間時刻速度等于該段過程中的平均速度可得B點的瞬時速度為

。