Question

8．（1）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，除了圖中所示器材外，還應(yīng)選用的器材是ADFG（填代號）．
A．220V交流電源               B．6V交流電源、導(dǎo)線            C．四節(jié)干電池、導(dǎo)線
D．天平（帶砝碼）             E．秒表            F．紙帶、刻度尺        G．帶細(xì)線的小盤和重物

（2）為了消除小車與導(dǎo)軌之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是D；
A．將帶滑輪的導(dǎo)軌一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B．將帶滑輪的導(dǎo)軌一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
C．將不帶滑輪的導(dǎo)軌一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
D．將不帶滑輪的導(dǎo)軌一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
（3）實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的一條紙帶（實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源的頻率為50Hz），從O點(diǎn)開始每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依照打點(diǎn)的先后順序依次編為0、1、2、3、4．表1記錄的是該小組測出的計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的刻度數(shù)值，其中計(jì)數(shù)點(diǎn)2未測定，請你根據(jù)圖乙將這個(gè)測量值填入表1中；

計(jì)數(shù)點(diǎn)	0	1	2	3	4
刻度數(shù)值/cm	0	3.24		12.94	19.42

（4）根據(jù)表1計(jì)算物體的加速度大小a=1.09m/s²（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）．
（5）另有一實(shí)驗(yàn)小組用如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)方案探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，該方案通過位移的測量來代替加速度的測量，即$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$．這種替代能夠成立的條件是BC．

A．兩小車質(zhì)量必須相等
B．兩小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間必須相等
C．兩小車都必須從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D．兩小車所受的拉力大小必須相等．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(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)．
該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法研究，其中加速度、質(zhì)量、合力三力的測量很重要．
通過位移的測量來代替加速度的測量原理，是根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式$x=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$得出的，則要求初速度為零、運(yùn)動(dòng)時(shí)間要相等．

解答 解：（1）ABC、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是220V交流電源，故A正確，BC錯(cuò)誤；
D、需要用天平測量小盤和重物的質(zhì)量，故D正確；
E、本實(shí)驗(yàn)不需要秒表計(jì)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是計(jì)時(shí)工具，故E錯(cuò)誤；
F、需要刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離大小，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要紙帶，故F正確；
G、本實(shí)驗(yàn)要用小盤和重物來提供拉力，故G正確；
故選：ADFG
（2）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是，將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛重物的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車的重力沿斜面的分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力，故D正確，ABC錯(cuò)誤；
故選：D
（3）計(jì)數(shù)點(diǎn)2對應(yīng)的刻度為7.54cm
（4）根據(jù)$△x=a{T}_{\;}^{2}$，運(yùn)用逐差法得：
$a=\frac{19.42-7.54-7.54}{4×0．{1}_{\;}^{2}}×1{0}_{\;}^{-2}=1.09m/{s}_{\;}^{2}$
（5）當(dāng)兩小車都做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)$x=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$
可得物體的加速度$a=\frac{2x}{{t}_{\;}^{2}}$，
所以$\frac{{a}_{1}^{\;}}{{a}_{2}^{\;}}=\frac{2{x}_{1}^{\;}}{{t}_{1}^{2}}×\frac{{t}_{2}^{2}}{2{x}_{2}^{\;}}$
根據(jù)題意要通過位移的測量來代替加速度的測量，即滿足$\frac{{a}_{1}^{\;}}{{a}_{2}^{\;}}=\frac{{x}_{1}^{\;}}{{x}_{2}^{\;}}$，則要${t}_{1}^{\;}={t}_{2}^{\;}$，此實(shí)驗(yàn)不需要兩車質(zhì)量相等，小車所受的水平拉力可以不等于砝碼（包括小盤）的重力，故BC正確，AD錯(cuò)誤；
故選：BC
故答案為：（1）ADFG     （2）D           （3）7.54cm             （4）1.09           （5）BC

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)問題要結(jié)合物理規(guī)律去解決，本題考查的是力學(xué)問題，把長木板的一端墊得過高，使得傾斜角偏大，會(huì)導(dǎo)致重力沿斜面向下的分力增大，摩擦力減小等現(xiàn)象，這些我們都要從學(xué)過的力學(xué)知識(shí)中解決．