Question

8．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車(chē)加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．

（1）下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是B．
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤(pán)和盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上
B．每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D．在每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車(chē)的質(zhì)量
（2）該實(shí)驗(yàn)小組采用正確的實(shí)驗(yàn)步驟后，利用打點(diǎn)頻率為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，得到的其中一條紙帶如圖2所示：（圖中每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出）
則在該次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1.19m/s²（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）探究加速度與拉力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，要求小車(chē)在無(wú)動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．平衡摩擦力時(shí)，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作過(guò)程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)小車(chē)；
（2）根據(jù)作差法求出加速度．

解答 解：（1）A、砝碼和砝碼盤(pán)的重力等于小車(chē)受到的拉力，因此在平衡小車(chē)受到的摩擦力時(shí)，不能將盤(pán)和盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上，故A錯(cuò)誤；
B、平衡摩擦力是利用小車(chē)本身重力的下滑分量來(lái)進(jìn)行的，即mgsin θ=μmgcos θ，由此式可以看出不需要重新平衡摩擦力，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，等打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再放開(kāi)小車(chē)，故C錯(cuò)誤；
D、在該實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為砝碼和砝碼盤(pán)的重力等于細(xì)繩拉小車(chē)的拉力，實(shí)際上，由于砝碼和砝碼盤(pán)要加速下降，所以細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力要小于砝碼和砝碼盤(pán)的重力，所以為了減小誤差，砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤．
故選：B
（2）由于計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s，所以由逐差法可得小車(chē)的加速度為a=$\frac{{x}_{CD}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}=\frac{0.05+0.0623-0.0384-0.0262}{0.04}$=1.19m/s²．
故答案為：（1）B；（2）1.19

點(diǎn)評(píng) 探究加速與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力、應(yīng)根據(jù)紙帶求出小車(chē)的加速度，掌握實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是正確解題的關(guān)鍵．