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復(fù)習(xí)任務(wù)群一
現(xiàn)代文閱讀Ⅰ
把握共性之“新”　打通應(yīng)考之“脈”
2．實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
第四章　運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系
[實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)]
1．學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律。
2．會(huì)測(cè)量加速度、力和質(zhì)量，能作出物體運(yùn)動(dòng)的a-F、a-圖像。
3．會(huì)通過實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系。
必備知識(shí)·自主預(yù)習(xí)儲(chǔ)備
1．實(shí)驗(yàn)原理
(1)控制變量法
①保持小車質(zhì)量不變，探究加速度與合力的關(guān)系。
②保持小車所受合力不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。
(2)求加速度a＝或a＝。
2．實(shí)驗(yàn)器材
小車、砝碼、槽碼、細(xì)繩、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、導(dǎo)線兩根、紙帶、天平、刻度尺。
3．實(shí)驗(yàn)步驟
(1)質(zhì)量的測(cè)量：用天平測(cè)量槽碼的質(zhì)量m′和砝碼的質(zhì)量m″、小車的質(zhì)量m。
(2)安裝：按照如圖所示裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，但是不把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車上(即不給小車施加牽引力)。
(3)用阻力補(bǔ)償法測(cè)合力：在長(zhǎng)木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊木，使小車能拉著紙帶勻速下滑。
(4)操作：①槽碼通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上，先接通電源后放開小車，斷開電源，取下紙帶，編號(hào)碼。
②保持小車的質(zhì)量m不變，通過改變槽碼的個(gè)數(shù)改變小車所受的拉力，重復(fù)步驟①。
③在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，測(cè)加速度a。
④描點(diǎn)作圖，作a-F的圖像。
⑤保持小車所受拉力不變，改變小車的質(zhì)量m，重復(fù)步驟①和③，作出a-圖像。
4．?dāng)?shù)據(jù)處理
(1)利用Δx＝aT 2及逐差法求a。
(2)以a為縱坐標(biāo)，F(xiàn)為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)、畫線，如果該線為過原點(diǎn)的直線，說明a與F成正比。
(3)以a為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)、畫線，如果該線為過原點(diǎn)的直線，就能判定a與m成反比。
5．誤差分析
(1)實(shí)驗(yàn)原理不完善：本實(shí)驗(yàn)用槽碼的總重力m′g代替小車的拉力，而實(shí)際上小車所受的拉力要小于槽碼的總重力。
(2)用平衡阻力法測(cè)合力不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差。
6．注意事項(xiàng)
(1)平衡阻力時(shí)不要掛重物，整個(gè)實(shí)驗(yàn)補(bǔ)償阻力后，不管以后是改變槽碼的質(zhì)量還是改變小車及砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡阻力。
(2)實(shí)驗(yàn)中必須滿足小車和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼的總質(zhì)量，只有如此，槽碼的總重力才可視為與小車受到的拉力相等。
(3)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且先接通電源再釋放小車。
(4)作圖像時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱分布在所作直線兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)是錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，舍去不予考慮。
探究重構(gòu)·關(guān)鍵能力達(dá)成
類型一　實(shí)驗(yàn)原理與操作
【典例1】　在研究作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車(含砝碼)質(zhì)量M的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)安裝的實(shí)驗(yàn)裝置和設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．用天平稱出小車和槽碼的質(zhì)量
B．按圖安裝好實(shí)驗(yàn)器材
C．把細(xì)繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛槽碼
D．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6 V電壓的蓄電池上，接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量
E．保持槽碼的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)
F．分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值
G．作a-M關(guān)系圖像，并由圖像確定a與M的關(guān)系
(1)請(qǐng)改正實(shí)驗(yàn)裝置圖中的錯(cuò)誤。
①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置________________________________；
②小車位置_______________________________________；
③滑輪位置_____________________________________。
(2)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是____________，該步驟應(yīng)排在步驟________之后。
應(yīng)靠右端
應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
應(yīng)使細(xì)繩平行于木板
平衡阻力
B
(3)在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是步驟_____，應(yīng)把_________________
改為______________________。
(4)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖遣襟E______________________，
應(yīng)把____________________改為__________________________。
D
6 V電壓的蓄電池
8 V的交流電源
G
作a-M關(guān)系圖像
作a-關(guān)系圖像
[解析]　(1)①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板無滑輪的一端，應(yīng)靠近右端；②釋放小車時(shí)，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；③連接小車的細(xì)繩應(yīng)平行于木板，故應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪位置使細(xì)繩平行于木板。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡阻力，使小車所受重力沿木板方向的分力與小車所受阻力平衡，故應(yīng)墊高長(zhǎng)木板右端以平衡阻力。實(shí)驗(yàn)中把槽碼的重力看成與小車所受拉力大小相等，沒有考慮阻力，故必須平衡阻力且應(yīng)排在步驟B之后。
(3)步驟D中電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6 V電壓的蓄電池上將無法工作，必須接在8 V的交流電源上。
(4)步驟G中作a-M關(guān)系圖像，得到的是曲線，很難進(jìn)行正確的判斷，必須“化曲為直”，改作a-關(guān)系圖像。
類型二　數(shù)據(jù)處理和誤差分析
【典例2】　某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。
(1)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2。(保留2位有效數(shù)字，交流電的頻率為50 Hz)
(2)保持槽碼質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度a/(m·s-2) 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車質(zhì)量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
3.2
請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出a-圖線，并依據(jù)圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是________。
見解析圖
a＝
(3)保持小車質(zhì)量不變，改變槽碼個(gè)數(shù)，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F變化的圖線，如圖丁所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是______________________________________________。
實(shí)驗(yàn)前沒有平衡阻力或者平衡阻力不足
[解析]　(1)用逐差法計(jì)算加速度，由紙帶上的數(shù)據(jù)可知x1＝6.19 cm，x2＝6.70 cm，x3＝7.21 cm，x4＝7.72 cm。電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T＝0.02 s，故加速度a＝≈3.2 m/s2。
(2)根據(jù)題目提供的小車加速度a與質(zhì)量m對(duì)應(yīng)的倒數(shù)的有關(guān)數(shù)據(jù)，可在坐標(biāo)系中描出8個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條直線“連接”各點(diǎn)，使盡量多的點(diǎn)落在直線上，不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線的兩側(cè)，得到的a-圖線如圖所示 ，由圖可得a＝。
(3)由題圖丁可分析，當(dāng)加速度a為零時(shí)，拉力F并不為零，說明實(shí)驗(yàn)前沒有平衡阻力或者平衡阻力不足。
規(guī)律方法　a-F、a-圖線的可能情形及對(duì)應(yīng)原因
(1)若平衡阻力時(shí)，木板墊起的傾角過小，則a-F、a-圖像如圖甲、乙中①②所示。
(2)若平衡阻力時(shí)，木板墊起的傾角過大，則a-F、a-圖像如圖甲、乙中③④所示。
(3)若實(shí)驗(yàn)中沒有滿足M遠(yuǎn)大于m，則a-F、a-圖像如圖丙、丁所示。
類型三　創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
【典例3】　(2024·江西卷)某小組探究物體加速度與其所受合力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定一遮光片，細(xì)線一端與小車連接，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼。
(1)實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)軌道右端滑輪高度，使細(xì)線與軌道平行，再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車所受阻力。
(2)小車的質(zhì)量為M1＝320 g。利用光電門系統(tǒng)測(cè)出不同鉤碼質(zhì)量m所對(duì)應(yīng)小車的加速度a。鉤碼所受重力記為F，作出a-F圖像，如圖(b)中圖線甲所示。
(3)由圖線甲可知，F(xiàn)較小時(shí)，a與F成正比；F較大時(shí)，a與F不成正比。為了進(jìn)一步探究，將小車的質(zhì)量增加至M2＝470 g，重復(fù)步驟(2)的測(cè)量過程，作出a-F圖像，如圖(b)中圖線乙所示。
(4)與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間______________，非線性區(qū)間________。再將小車的質(zhì)量增加至M3＝720 g，重復(fù)步驟(2)的測(cè)量過程，記錄鉤碼所受重力F與小車加速度a，如表所示(表中第9～14組數(shù)據(jù)未列出)。
較大
較小
序號(hào) 1 2 3 4 5
鉤碼所受重力F/(×9.8 N) 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100
小車加速度a/(m·s-2) 0.26 0.55 0.82 1.08 1.36
序號(hào) 6 7 8 9～14 15
鉤碼所受重力F/(×9.8 N) 0.120 0.140 0.160 …… 0.300
小車加速度a/(m·s-2) 1.67 1.95 2.20 …… 3.92
(5)請(qǐng)?jiān)趫D(b)中補(bǔ)充描出第6至8三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并補(bǔ)充完成圖線丙。
(6)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量__________________時(shí)，a與F成正比。結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)上述推斷進(jìn)行解釋：_______。
見解析圖
遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量
見解析
[解析]　(4)根據(jù)題圖(b)分析可知，與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間較大，非線性區(qū)間較小。
(5)在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn)，結(jié)合其他點(diǎn)用平滑的曲線擬合，使盡可能多的點(diǎn)在線上，不在線上的點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)，如圖所示。
(6)對(duì)鉤碼根據(jù)牛頓第二定律有F－T＝ma，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有T＝Ma，聯(lián)立解得F＝(M＋m)a，變形得a＝F，當(dāng)m M時(shí)，可認(rèn)為m＋M≈M，則a＝F，即a與F成正比。
題號(hào)
1
3
2
4
實(shí)驗(yàn)針對(duì)訓(xùn)練(五)
1．如圖所示為某同學(xué)探究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
題號(hào)
1
3
2
4
(1)下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶滑輪的長(zhǎng)木板、墊板、小車和砝碼、沙和沙桶、天平(附砝碼)。除以上器材外，還需要的有________。
A．停表 B．刻度尺
C．交流電源 D．直流電源
(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________。
A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．控制變量法
C．建立物理模型法
BC
B
題號(hào)
1
3
2
4
(3)實(shí)驗(yàn)中需要平衡打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力及其他阻力；小車放在長(zhǎng)木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。把長(zhǎng)木板一端墊高，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿長(zhǎng)木板做____________運(yùn)動(dòng)。
勻速直線
題號(hào)
1
3
2
4
(4)某小組在探究“外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持沙和沙桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別記錄小車加速度a與其質(zhì)量m的數(shù)據(jù)，在分析處理數(shù)據(jù)時(shí)，該組同學(xué)產(chǎn)生分歧：甲同學(xué)認(rèn)為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以作出小車加速度a與其質(zhì)量m的圖像，如圖甲所示，然后由圖像直接得出a與m成反比，乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該繼續(xù)驗(yàn)證a與其質(zhì)量的倒數(shù)是否成正比，并作出小車加速度a與其質(zhì)量的倒數(shù)的圖像，如圖乙所示。你認(rèn)為同學(xué)________
(選填“甲”或“乙”)的方案更合理。
乙
題號(hào)
1
3
2
4
[解析]　(1)本實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)位移，則需要刻度尺，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要低壓交流電源，故選BC。
(2)實(shí)驗(yàn)探究外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系，采用的科學(xué)方法是控制變量法，故選B。
(3)平衡阻力時(shí)，把長(zhǎng)木板一端墊高，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)即可。
題號(hào)
1
3
2
4
(4)甲同學(xué)作出小車加速度a與其質(zhì)量m的圖像，圖像是一條曲線，不能由圖像直接得出a與m成反比；乙同學(xué)作出小車加速度a與其質(zhì)量的倒數(shù)的圖像，圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，可以得出加速度a與其質(zhì)量的倒數(shù)成正比，所以乙的方案更合理。
題號(hào)
1
3
2
4
2．用斜面、小車、砝碼等器材做探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。如圖所示為實(shí)驗(yàn)中的一條打點(diǎn)紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，且間距x1，x2，x3，…，x6已量出。
(1)根據(jù)給出的信息，寫出加速度的幾種表達(dá)式：
_________________________________________________________。
a＝；a＝；a＝
題號(hào)
1
3
2
4
(2)實(shí)驗(yàn)中要對(duì)砝碼質(zhì)量m和小車質(zhì)量M進(jìn)行選取，以下最合理的一組是________。
A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C
題號(hào)
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3
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[解析]　(1)小車在恒力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶來計(jì)算，表達(dá)式有以下幾種：a＝；a＝；a＝。
(2)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，為使細(xì)繩對(duì)小車的拉力等于小盤和砝碼的總重力，應(yīng)滿足小盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，且盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故C項(xiàng)最合理。
題號(hào)
1
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2
4
3．(2024·浙江1月選考改編)如圖1所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)該實(shí)驗(yàn)過程中操作正確的是________。
A．平衡阻力時(shí)小車未連接紙帶
B．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車
C．調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與水平桌面平行
B
題號(hào)
1
3
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(2)在小車質(zhì)量__________(選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)槽碼質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。上述做法引起的誤差為___________(選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。為減小此誤差，下列可行的方案是________。
A．用氣墊導(dǎo)軌代替普通導(dǎo)軌，滑塊代替小車
B．在小車上加裝遮光條，用光電計(jì)時(shí)系統(tǒng)代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C．在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測(cè)出小車所受拉力的大小
遠(yuǎn)大于
系統(tǒng)誤差
C
題號(hào)
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(3)經(jīng)正確操作后獲得一條如圖2所示的紙帶，建立以計(jì)數(shù)點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)的x軸，各計(jì)數(shù)點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別為0、x1、…、x6。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車速度的表達(dá)式v＝________；小車加速度的表達(dá)式是________。
A．a(chǎn)＝ 　B．a(chǎn)＝　　C．a(chǎn)＝
A
題號(hào)
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2
4
[解析]　(1)平衡阻力時(shí)小車需要連接紙帶，一方面是需要連同紙帶所受的阻力一并平衡，另外一方面是通過紙帶上的點(diǎn)間距判斷小車是否在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；由于小車速度較快，且運(yùn)動(dòng)距離有限，打出的紙帶長(zhǎng)度也有限，為了能在長(zhǎng)度有限的紙帶上盡可能多地獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車，故B正確；為使小車所受拉力與速度同向，應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，故C錯(cuò)誤。
題號(hào)
1
3
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4
(2)設(shè)小車質(zhì)量為M，槽碼質(zhì)量為m。對(duì)小車和槽碼根據(jù)牛頓第二定律分別有F＝Ma，mg－F＝ma，聯(lián)立解得F＝，由上式可知在小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。
上述做法引起的誤差是由于實(shí)驗(yàn)方法或原理不完善造成的，屬于系統(tǒng)誤差。該誤差是將細(xì)繩拉力用槽碼重力近似替代所引入的，不是由于車與木板間存在阻力(實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)平衡了阻力)或是速度測(cè)量精度低造成的，為減小此誤差，可在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測(cè)出小車所受拉力的大小。故選C。
題號(hào)
1
3
2
4
(3)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為t＝5T，打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車速度的表達(dá)式為v＝＝；根據(jù)逐差法可得小車加速度的表達(dá)式是a＝＝，故選A。
題號(hào)
1
3
2
4
4．為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中M為小車的質(zhì)量，m為沙和沙桶的總質(zhì)量，滑輪固定在車上，質(zhì)量為m0＝0.1 kg。力傳感器可測(cè)出輕繩上的拉力F的大小，不計(jì)滑輪與輕繩之間的摩擦。
題號(hào)
1
3
2
4
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是________。(填寫選項(xiàng)前的字母)
A．用天平測(cè)出沙和沙桶的總質(zhì)量
B．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以補(bǔ)償阻力
C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)
D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
BC
題號(hào)
1
3
2
4
(2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖(b)所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下標(biāo)號(hào)為2的點(diǎn)時(shí)小車的速度為________m/s，小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
0.396
0.380
題號(hào)
1
3
2
4
(3)乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出如圖(c)所示的a-F圖線，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問題是________________________________________。
沒有平衡阻力或者平衡阻力不夠
題號(hào)
1
3
2
4
[解析]　(1)本題中輕繩上的拉力可以由力傳感器測(cè)出，因此不需要用天平測(cè)出沙和沙桶的總質(zhì)量，也不需要使沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，A、D錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)需將長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡阻力，B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，并記錄力傳感器的示數(shù)，C正確。
題號(hào)
1
3
2
4
(2)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T＝5×0.02 s＝0.1 s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間的平均速度可得
v2＝m/s＝0.396 m/s
根據(jù)Δx＝aT 2可得小車的加速度
a＝m/s2＝0.380 m/s2。
(3)由題圖(c)可知，當(dāng)a＝0時(shí)，F(xiàn)不等于0，故乙同學(xué)沒有平衡阻力或者平衡阻力不夠。
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