科學探究：加速度與力、質量的關系1.(1)某同學在“探究加速度與力、質量的關系〞的實驗中打出了一條紙帶如圖1所示。計時器打點的時間間隔為0.02s。從比擬清晰的點起,每5個點取一個計數點,量出相鄰計數點之間的距離。那么小車在計數點1的速度v1=_____________m/s,該小車的加速度a=____________m/s2。(結果保存三位有效數字)

(2)如圖2為該同學使用的裝置,為了減小實驗誤差,該同學進行了平衡摩擦力的操作:取下重物,把小車不帶滑輪的一端墊高,_______________(選填“釋放〞或“輕推〞)小車,不斷調整木板的傾角,直到小車能在木板上做_______________運動為止。【解析】(1)由于每5個點取一個計數點,所以相鄰的計數點間的時間T=0.1s,設0到1之間的距離為x1,以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6,根據一段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解小車在計數點1的速度,得:v1==m/s=0.360m/s,根據勻變速直線運動的推論公式Δx=aT2,用逐差法可以求出加速度的大小:a==1.58m/s2(2)平衡摩擦力時輕推小車,假設小車能夠做勻速直線運動,那么摩擦力得到平衡。取下重物,把小車不帶滑輪的一端墊高,輕推小車,不斷調整木板的傾角,直到小車能在木板上做勻速直線運動為止。答案:(1)0.3601.58(2)輕推勻速直線2.某同學用如圖甲所示的實驗裝置探究加速度與力、質量的關系。(1)打點計時器是一種計時儀器,其電源頻率為50Hz,常用的電磁打點計時器和電火花打點計時器,使用的都是____________(選填“直流電〞或“交流電〞)。(2)(多項選擇)以下說法中正確的選項是____________。A.圖甲中細線應保持與木板外表平行B.每次改變小車質量后都需要重新平衡摩擦力C.用盤和重物的總重力作為細線的拉力,對實驗結果會產生誤差D.為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板的左端適當墊高(3)某同學在實驗中,打出的一條紙帶如圖乙所示,他選擇了幾個計時點A、B、C、D、E作為計數點,且相鄰兩計數點間還有4個計時點沒有標出,其中x1=7.06cm、x2=7.68cm、x3=8.30cm、x4=8.92cm,那么打B點的瞬時速度大小是________m/s;【解析】(1)打點計時器使用的是交流電。(2)細線必須與板面平行,否那么小車受力情況復雜,應選項A正確;實驗過程中,只需平衡一次摩擦力,改變小車質量時,不必重新平衡摩擦力,選項B錯誤;設盤和重物的質量為m,小車的質量為M,只有當m?M時,細線的拉力T≈mg,實際情況T略小于mg,所以mg代替拉力是有誤差的,應選項C正確;只能減小摩擦力對實驗的影響,但不能消除,應選項D錯誤。(3)由運動學公式和逐差相等來求小車的瞬時速度和加速度,因為相鄰兩個計數點間有四個點未畫出,所以相鄰兩個計數點間時間為T=0.1s,vB===m/s=0.74m/s,a==m/s2=0.62m/s答案:(1)交流電(2)A、C(3)0.740.623.如圖甲所示是研究小車加速度與力的關系的實驗裝置。木板置于水平桌面上,一端系有沙桶的細繩通過滑輪與固定的拉力傳感器相連,拉力傳感器可顯示所受的拉力大小F,改變沙桶中沙的質量并屢次實驗。請答復以下問題:(1)如圖乙所示為實驗中得到的一條紙帶,相鄰計數點間有四個點未標出,所接電源的頻率為50Hz,那么打B點時小車的速度大小為____________m/s,小車的加速度大小為_______________m/s2。(結果保存三位有效數字)

(2)實驗中描繪出a-F圖像如圖丙所示,圖像不過原點的原因是____________________________________。【解析】(1)打點計時器電源頻率為50Hz,那么紙帶上相鄰計數點間的時間間隔為:T=5×0.02s=0.1s。B點對應的速度為:vB==m/s=0.416m/s;根據Δx=aT2可得,小車運動的加速度為:a==m/s2=1.48m/s2(2)由圖像可知,a-F圖像在a軸上有截距,這是由于平衡摩擦力過度,即在實際操作中,平衡摩擦力時木板傾角過大,平衡摩擦力過度。答案:(1)0.4161.48(2)平衡摩擦力過度【加固訓練】某同學用如圖1所示的實驗裝置做“探究加速度與力的關系〞的實驗,方法如下:在水平軌道的B點固定一個光電門,A點有一個小車,小車上有一個寬度為d的遮光條,用重物通過細線拉小車,小車在A點由靜止開始運動。(1)假設A、B之間的距離為L,遮光條通過光電門的時間為t,那么小車的加速度a=____________。(2)本實驗中,他根據實驗數據,畫出了圖2所示的圖像,圖線不過原點的原因是他在實驗中漏掉了一個重要的步驟是_________。(3)完善實驗步驟后,甲、乙兩個同學用同一裝置做實驗,為方便比照,兩個同學畫圖時橫、縱坐標的標度都是一樣的,各自得到了a-F圖像如圖3所示,圖像的斜率不同說明兩位同學使用的器材中____________是不同的,且大小關系是____________。【解析】(1)小車到達B點的瞬時速度vB=再由運動學公式,那么有=2aL解得:a=。(2)根據圖像可知,圖線不過原點,說明開始施加的力沒