Question

【題目】甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別采用如圖甲、乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合力成正比”這一物理規(guī)律。已知他們使用的小車完全相同，小車的質(zhì)量為M，重物的質(zhì)量為m,試回答下列問題：

(1)甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)中，必須平衡小車和長木板之間的摩擦力的實(shí)驗(yàn)小組是_______；

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須滿足“M遠(yuǎn)大于m”的實(shí)驗(yàn)小組是 __________；

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙三組同學(xué)的操作均完全正確，他們作出的a-F圖線如圖丁中A、B、C所示，則甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的圖線依次是________ 。

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)，乙組同學(xué)得到的一條紙帶如圖戊所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，根據(jù)所標(biāo)的測量數(shù)據(jù)可算得：小車的加速度為m/s2，打下2點(diǎn)時(shí)小車的速度為 _______m/s。

Answer 1

【答案】 甲、乙、丙 甲 CAB 0.16 0.36

【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)探究當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力的關(guān)系，所以三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組都需要平衡摩擦力，即甲、乙、丙都需要平衡摩擦力。

(2)乙和丙繩子的拉力可以由彈簧測力計(jì)和力傳感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以乙、丙兩組不需要滿足M>>m，而甲組用重物的重力代替繩子的拉力，要滿足M>>m。

(3)甲組用重物的重力代替繩子的拉力，要滿足Mm，隨著m的增大，不滿足M>>m時(shí)，圖象出現(xiàn)彎曲，所以甲組對應(yīng)的是C，

根據(jù)裝置可知，乙圖中小車受到的拉力大于彈簧測力計(jì)的示數(shù)，丙圖中受到的拉力等于力傳感器的示數(shù)，當(dāng)F相等時(shí)，乙組的加速度大，所以乙組對應(yīng)A，丙組對應(yīng)B。

(4)每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0.02×5=0.1s，

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：△x=at2可知，加速度：

a=（x3x1）/2t2=(3.843.52)×103m/2×(0.1s)2=0.16m/s2

打點(diǎn)2時(shí)小車的速度：v=（x1+x2）/2t=(3.52+3.68)×102m/2×0.1s=0.36m/s，