Question

【題目】用如圖甲所示實驗裝置“探究物體加速度與力的關系”，打點計時器使用的交流電頻率f=50Hz。

（1）關于該實驗，以下說法正確的是_______；

A．應先釋放小車，再接通電源

B．操作過程中應調(diào)節(jié)滑輪高度，使細線與長木板平行

C．平衡摩擦力時，應將砂桶用細線跨過定滑輪系在小車上

D．為減小實驗誤差，應使小車總質(zhì)量M遠小于砂和砂桶的總質(zhì)量m

（2）某次實驗中的紙帶如圖乙所示，其中A、B、C、D、E為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點之間還有4個點未標出。測出s1=1.34cm，s2=2.00cm，s3=2.66cm，s4=3.32cm，則B點的速度大小為________m/s，小車的加速度大小為________m/s2。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（3）通過實驗獲得如下表所示的幾組數(shù)據(jù)，請用描點法在圖丙中得出a-F的關系圖像________。

F（N）	0.02	0.04	0.06	0.08	0.10	0.12	0.14
a（m/s2）	0.14	0.23	0.32	0.42	0.50	0.59	0.66

（4）根據(jù)作出的a-F圖像，分析在操作過程中存在的主要問題：__________。

Answer 1

【答案】B 0.17 0.66 平衡摩擦力時傾角過大

【解析】

（1）[1] A．打點計時器啟動瞬間打點不穩(wěn)定，故實驗時應先接通電源，再釋放小車，故A錯誤；

B．實驗前應調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細線與木板平行，從而使繩子拉車的力是恒力，故B正確．

C．平衡摩擦力時是借助小車自身的重力分力等于小車所受的滑動摩擦力，而不能借助其他外力，故平衡摩擦力時不能將砂桶用細線跨過定滑輪系在小車上，故C錯誤；

D．因?qū)嶒炑b置不能準確測出小車所受的合力即繩子的拉力，故需要用砂和砂桶的重力近似替代當做拉力，條件是小車與砂和砂桶的系統(tǒng)運動的加速度較小，故小車總質(zhì)量M遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量m；故D錯誤；

故選B。

（2）[2]紙帶上相鄰兩計數(shù)點之間還有4個點未標出，則計數(shù)點的時間間隔

根據(jù)勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，有：

[3]由勻變速直線運動的判別式：

結(jié)合紙帶上共四段連續(xù)相等時間內(nèi)的位移，采用逐差法可得平均加速度：

（3）[4]由表格提供的數(shù)據(jù)描細點，作平滑的細直線擬合得到a-F圖像：

[5] a-F圖像形成縱截距，表示外力為零時小車就有加速度，即平衡摩擦力過度或傾角太大。