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(1)在“研究匀变速直线运动的规律”实验中,小车拖纸带运动,打点计时器使用交流电频率为50Hz,在纸带上打出一系列点,其中,每打一个点的时间间隔为秒,每隔五个点取一个计

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(1)在“研究匀变速直线运动的规律”实验中,小车拖纸带运动,打点计时器使用交流电频率为50Hz,在纸带上打出一系列点,其中,每打一个点的时间间隔为______秒,每隔五个点取一个计数点,每个计数点之间的时间间隔为______秒,从中确定五个记数点,用米尺测量出的数据如图所示1.则从A到E的平均速度V=______,小车在C点的速度Vc=______ m/s,小车运动的加速度a=______ m/s2
(2)为保证绳子对小车的拉力约等于沙桶和沙子的重力mg,则沙桶和沙子的质量m与小车的质量M应满足的关系是:______.
(3)一个学生作出如图2所示的图象,发现横轴上的截距OA较大,明显地超出了偶然误差的范围,这是由于在实验中没有进行下面的步骤,即______.
▼优质解答
答案和解析
(1)在“研究匀变速直线运动的规律”实验中,小车拖纸带运动,打点计时器使用交流电频率为50Hz,在纸带上打出一系列点,其中,每打一个点的时间间隔为 0.02秒,每隔五个点取一个计数点,每个计数点之间的时间间隔为0.1秒.
从A到E的平均速度为:V=
0.4962
4×0.1
=1.24m/s,
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.
vC=
0.2787−0.0307
2×0.1
=1.24m/s,
设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:x3-x1=2a1T2 
x4-x2=2a2T2 
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值,得:a=
1
2
(a1+a2
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
0.4962−0.1238−0.1238
4×(0.1)2
m/s2=6.215m/s2
(2)设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma,对砂桶和砂有:mg-F=ma,由此解得:
F=
mg
1+
m
M
,由此可知当M>>m时,砂和砂桶的重力等于绳子的拉力.
(3)从图线发现,当拉力不为零时,加速度仍然为零,所以原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
故答案为:(1)0.02,0.1,1.24m/s,1.24,6.215;(2)M>>m;(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足