Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：“探究加速度與合外力的關(guān)系”。裝置中，小車質(zhì)量為M，砂桶和砂的總質(zhì)量為m，通過(guò)改變m來(lái)改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出�，F(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)）。

（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法正確的是______________。

A．需平衡小車的摩擦力

B．砂桶和砂的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕

D．先釋放小車，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

（2）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應(yīng)為______________。

A．

B．

C．

D．

（3）當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí)，圖線______________。

A．逐漸偏向縱軸

B．逐漸偏向橫軸

C．仍保持原方向不變

（4）圖為上述實(shí)驗(yàn)中打下的一條紙帶，A點(diǎn)為小車剛釋放時(shí)打下的起始點(diǎn)，每?jī)牲c(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，測(cè)得AB=2.0 cm、AC=8.0 cm、AE=32.0 cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50 Hz，小車的加速度為________m/s2。

Answer 1

【答案】AC D C 4

【解析】

解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．對(duì)小車列出牛頓第二定律方程和平衡方程，解出加速度a的函數(shù)表達(dá)式，然后即可得出橫軸坐標(biāo)與斜率與什么物理量有關(guān)，從而得出結(jié)論；

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小。

(1) 本實(shí)驗(yàn)中彈簧秤的示數(shù)即為繩子的拉力，不需要用砂和砂桶的總重力代替繩子拉力，所以不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，但滑輪摩擦和繩子的重力會(huì)影響示數(shù)，所以滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕，實(shí)驗(yàn)前要對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作，以保證小車所受合外力恰好是繩子的拉力，實(shí)驗(yàn)時(shí)，若先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由于小車運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來(lái)的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，

故應(yīng)選AC；

(2) 對(duì)小車分析，應(yīng)有F=Ma，解得：，由于圖線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，所以橫軸應(yīng)為F，故D正確；

(3) 由于圖象的斜率為，所以增大沙和沙桶質(zhì)量，k不變，仍保持原方向不變，所以C正確；

(4) 紙帶上面每打一點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s，且每?jī)蓚�(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，T=0.1s，

連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為△x=4cm=0.04m，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可得：

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