Question

17．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中：

（1）為了“探究加速度與質(zhì)量”的關(guān)系，應(yīng)保持細線對車的拉力F不變，為了直觀地判斷加速度a與質(zhì)量M的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作a-$\frac{1}{M}$圖象（選填“a-M”或“a-$\frac{1}{M}$”）；
（2）某同學(xué)采用了如圖所示的實驗裝置，為了使實驗中能將砝碼和砝碼盤的總重力當作小車受到的合外力，以下步驟必須采用的有BC
A．保證小車下面的長木板水平放置
B．將小車下面的長木板右端適當墊高以平衡摩擦力
C．使小車質(zhì)量遠遠大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量
D．使小車質(zhì)量遠遠小于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量．
（3）已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，利用圖中給出的數(shù)據(jù)，求出小車運動的加速度a=1.58m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，研究三者關(guān)系必須運用控制變量法，正確理解控制變量法的應(yīng)用即可解答；
（2）理解該實驗的實驗原理和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，知道實驗誤差的來源；
（3）根據(jù)運動學(xué)公式△x=aT²求解加速度．

解答 解：（1）要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持細線對車的拉力F不變，
根據(jù)a=$\frac{F}{M}$可知，為了直觀地判斷加速度a與質(zhì)量M的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)做出a-$\frac{1}{M}$圖象；
（2）A、該實驗要平衡摩擦力，讓繩子的拉力等于合外力，所以要將小車下面的長木板右端適當墊高以平衡摩擦力，故A錯誤，B正確；
C、當砝碼和砝碼盤的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量時才可以用砝碼和砝碼盤的重力來表示小車的拉力，故C正確，D錯誤．
故選：BC
（3）相鄰兩記數(shù)點間還有四個點未畫出，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s
采用逐差法求解加速度，根據(jù)運動學(xué)公式得：△x=aT²得：
a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{4{T}^{2}}=\frac{0.0757+0.0595-0.0440-0.0280}{0.04}$=1.58m/s²．
故答案為：（1）細線對車的拉力F；a-$\frac{1}{M}$；（2）BC；（3）1.58m/s²

點評 對于實驗我們要明確實驗原理、具體實驗操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時要清楚每一項操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等，能夠知道相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔，掌握逐差法求解加速度的方法；要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．