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【题目】在研究小车的加速度和力的关系的实验过程中,由电火花打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰的纸带,所用电源的频率是50Hz,纸带上每五个点作为一个计数点(每两个计数点间还有四个实际点未画出),相邻两计数点间距离分别为:SOA=600cmSAB=680cmSBC=760cmSCD=840cmSDE=920cmSEF=1000cm

1)电火花打点计时器的工作电压为交流 V,每两个计数点之间的时间间隔为T= s

2)小车的加速度大小为 m/s2

3)打下C点时的瞬时速度为 m/s

4)某同学的实验方案如图所示,他想用沙和沙桶的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法而带来的实验误差,你认为实验中还应该采取的两项措施是:

a

b

【答案】1220 01 208

308 4a.平衡摩擦力; b.沙和沙桶的质量要远小于

小车的总质量

【解析】试题分析:(1)实验用的电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电.已知打点计时器所使用的电源频率为50Hz,那么在纸带上打相邻两点的时间间隔为 002s,而每两个计数点间还有四个实际点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔为t=01s

2)相邻两计数点之间还有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔为:t=01s,根据匀变速直线运动的推论有:.因此有:,代入数据解得:,故加速度为08m/s2

3)根据匀变速直线运动中时间时刻的速度等于该过程中的平均速度,得:,故速度为vc=08m/s

4a.小车在水平木板运动时水平方向受到绳的拉力和摩擦力,想用沙和沙桶的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;其次:设小车质量M,沙和沙桶质量m,整体的加速度为a,绳上的拉力为F,则:对小车有:F=Ma;对沙和沙筒有:mg-F=ma,即:mg=M+ma;如果用沙和沙桶的重力表示小车受到的合外力,则要求:Ma=M+ma,必须要满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量,这样两者才能近似相等.故a.需要平衡摩擦力; b.沙和沙桶的质量要远小于小车的总质量。

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