Question

【題目】為了“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”小紅在實(shí)驗(yàn)室找到了有關(guān)儀器并進(jìn)行了組裝，開關(guān)閉合前實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

(1)請指出該實(shí)驗(yàn)裝置中存在的錯(cuò)誤:

①______________________________________________；

②______________________________________________.

(2)小紅所在的實(shí)驗(yàn)小組，通過討論并改進(jìn)了該實(shí)驗(yàn)裝置。對實(shí)驗(yàn)的原理該小組同學(xué)共提出了以下觀點(diǎn):

①測量質(zhì)量：用天平測出小車的質(zhì)量M

②測量合外力：

A.摩擦力得到平衡后即可用沙桶所受的重力mg來代替小車所受的合外力

B.摩擦力得到平衡后還得滿足小車的加速度足夠小，才可用沙和桶所受的重力來代替小車所受的合外力

C.摩擦力得到平衡后還得滿足小車的加速度足夠小，拉力傳感器的讀數(shù)才與小車所受的合外力接近相等

③測量加速度:

D.根據(jù)即可得出小車的加速度，其中M和m分別為小車和沙桶(含沙)的質(zhì)量

E.計(jì)算出后面某些計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，畫出v-t圖象，量出長木板的傾角θ，由a=tanθ求出加速度

F.計(jì)算出后面某些計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，畫出v-t圖象，在圖象上找兩個(gè)離得較遠(yuǎn)的點(diǎn)，由兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度、時(shí)間用計(jì)算出加速度

對以上觀點(diǎn)中，測量合外力的方法最好的是______；計(jì)算加速度的方法中最為恰當(dāng)?shù)氖?/span>_____。(均選填字母序號)

(3)數(shù)據(jù)處理:

①為了直觀地判斷小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作__________(選填“a-M”或“”)圖象。

②該小組通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象，如圖乙所示，你認(rèn)為該圖線不過原點(diǎn)的原因是_______________.

Answer 1

【答案】電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接4～6V交流電源 小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開始釋放 B F 平衡摩擦?xí)r傾角太大

【解析】

(1)[1][2]該實(shí)驗(yàn)裝置中存在兩處錯(cuò)誤：①電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接在220V的交流電上，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接4～6V交流電源；②小車遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開始釋放，小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開始釋放。

(2)[3]測量合外力的方法最好的是：摩擦力得到平衡后還得滿足小車的加速度足夠小，才可用沙和桶所受的重力來代替小車所受的合外力，選擇B；如果用力的傳感器來測量小車的拉力，加速度大小沒有什么要求。

[4]計(jì)算加速度的方法中最為恰當(dāng)?shù)氖牵河?jì)算出后面某些計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，畫出v-t圖象，在圖象上找兩個(gè)離得較遠(yuǎn)的點(diǎn)，由兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度、時(shí)間用計(jì)算出加速度，選擇F。

用即可得出小車的加速度，則需要滿足M遠(yuǎn)大于m。

如果畫出v-t圖象，量出長木板的傾角θ，認(rèn)為a=tanθ來求出加速度是錯(cuò)誤的，tanθ并非是直線的斜率。

(3) ①[5] 直觀地判斷小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作圖象，因?yàn)?/span>圖象是直線，直觀性更強(qiáng)。

②如圖乙所示，沒有外力時(shí)，存在加速度，該圖線不過原點(diǎn)的原因是平衡摩擦力時(shí)傾角太大。