Question

2．“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．
①打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接入交流（填“直流”或“交流”）電源．在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離（單位：cm）．該小車的加速度a=0.16m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

②平衡摩擦力后，將5個相同的鉤碼都放在小車上，掛上鉤碼盤，然后每次從小車上取一個鉤碼添加到鉤碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與鉤碼盤中鉤碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

鉤碼盤中鉤碼總重力F（N）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00
加速度a（m•s-2）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丙中作出a-F的關(guān)系圖象．
根據(jù)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點(diǎn)，主要原因是未計(jì)入砝碼盤的重力．
③關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是BD
A．這套裝置可以用于驗(yàn)證牛頓第一定律
B．不可能使小車獲得任意加速度
C．實(shí)驗(yàn)過程中每次添加鉤碼必須重新平衡摩擦力
D．實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)保證鉤碼和鉤碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量．

Answer 1

分析 ①打點(diǎn)計(jì)時器使用交流電源，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大��；
②根據(jù)描點(diǎn)法作出a-F的關(guān)系圖象，根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因分析作出的a-F圖線不通過原點(diǎn)的主要原因；
③牛頓第一定律不能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，砝碼質(zhì)量的不連續(xù)，導(dǎo)致合力的不連續(xù)，只有當(dāng)小車的總質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼砝盤總質(zhì)量m時，才能認(rèn)為繩子的拉力等于小車受到的合外力，摩擦力只要平衡一次即可．

解答 解：①打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接入交流電源，由題意可知：△x=aT²得：
a=$\frac{0.0368-0.0352}{0.01}=0.16$m/s²
②根據(jù)描點(diǎn)法作出a-F的關(guān)系圖象如圖所示．
a-F圖線，不通過原點(diǎn)的主要原因是未放入砝碼時，小車已有加速度，可以判斷未計(jì)入砝碼盤的重力．
③A、牛頓第一定律不能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，故A錯誤；
B、由于砝碼質(zhì)量的不連續(xù)，導(dǎo)致合力的不連續(xù)，則不能使小車獲得任意加速度，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)過程中每次添加鉤碼不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤；
D、只有當(dāng)小車的總質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼砝盤總質(zhì)量m時，才能認(rèn)為繩子的拉力等于小車受到的合外力，所以為了讓這個實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差盡可能小，要滿足小車的總質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼砝盤總質(zhì)量m，故D正確．
故選：BD
故答案為：①交流；0.16；②如圖所示；未計(jì)入砝碼盤的重力；③BD

點(diǎn)評 書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．對于實(shí)驗(yàn)中要注意的事項(xiàng)，要知其原因，要能夠根據(jù)紙帶求解加速度，難度適中．