Question

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：S_OA=6．00cm、S_AB=6．80cm、S_BC=7．60cm、S_CD=8．40cm、S_DE=9．20cm、S_EF=10．00cm

（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．            ．

Answer

（1）220 0．1 （2）0．8

（3）0．8 （4）a．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 0．02s，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=0．1s。

（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=0．1s，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0．8m/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=0．8m/s．

（4）a．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+m）a；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+m）a，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。

考点：研究小车的加速度和力的关系

【名师点睛】本题主要考查了研究小车的加速度和力的关系。根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小；根据匀变速直线运动的推论△x=aT2可以求出加速度的大小．做实验时首先要平衡摩擦力，其次沙和沙桶的质量要远小于小车的总质量。