Question

在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)（裝置如圖1所示）
（1）研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（A）用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量．
（B）按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材．使帶滑輪長(zhǎng)木板右端抬起，平衡摩擦力．
（C）把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶．
（D）將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量．
（E）保持小桶及其中砂子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)．

（F）分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值．
（G）作a-M關(guān)系圖象，并由圖象確定a、M關(guān)系．
在上述步驟中，有錯(cuò)誤或處理不恰當(dāng)?shù)氖?br/>步驟______，應(yīng)把______改為______．
步驟______，應(yīng)把______改為______．
（2）利用上題裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：
甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖2所示中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫出的圖象為圖中的Ⅱ直線．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是______．
（A）實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力
（B）甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了
（C）實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力
（D）乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了
（3）在用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖3所示的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)開始起，每5個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上0、1、2、3…量得0與1兩點(diǎn)間的距離s₁=30mm，3與4兩點(diǎn)間的距離s₄=48mm，打下0與1兩點(diǎn)之間時(shí)間內(nèi)小車的平均速度______m/s，則小車的加速度為______m/s²．

Answer 1

解：（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是4-6v的低壓交流電源，故步驟D中不能使用蓄電池而應(yīng)該使用4-6v的低壓交流學(xué)生電源．
根據(jù)牛頓第二定律可知物體的加速度a與物體的質(zhì)量M成反比，所以a-M圖象是曲線，而僅僅根據(jù)曲線很難判定加速度a與物體的質(zhì)量M到底是什么關(guān)系，但應(yīng)該成正比例關(guān)系，而正比例關(guān)系圖象是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，所以應(yīng)作a-圖象．
（2）我們認(rèn)為繩子的拉力就等于物體所受的合外力，而直線Ⅰ意味著當(dāng)拉力為0時(shí)物體的加速度大于0，即合力不為0，這說明物體的重力沿斜面的分量大于物體所受的斜面的摩擦力，即平衡摩擦力過度，即在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了．
Ⅱ直線意味著當(dāng)拉力大于0時(shí)物體的加速度等于0，即此時(shí)合力仍等于0，這說明拉力與重力沿斜面的分力的和等于物體所受到的滑動(dòng)摩擦力，即忘記平衡滑動(dòng)摩擦力和平衡摩擦力不夠即把長(zhǎng)木板的末端抬得過低了．
故可能正確的為BC．
故選BC．
（3）0和1兩點(diǎn)之間的平均速度====0.30m/s，
利用逐差法根據(jù)△S=at²可得物體的加速度a===0.60m/s²
故答案為0.30m/s，0.60m/s²．
故本題的答案為（1）答案：D，蓄電池，學(xué)生電源 G，a-M，
（2）（B）（C）
（3）0.30m/s，0.60m/s²．
分析：（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4-6v的低壓交流學(xué)生電源；a-圖象是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的正比例關(guān)系而圖象a-M圖象是曲線．
（2）直線Ⅰ在縱軸上的截距較大說明當(dāng)拉力為0時(shí)物體的加速度大于0；直線Ⅱ在橫軸上的截距較大說明當(dāng)拉力大于0時(shí)物體的加速度等于0，即此時(shí)合力仍等于0．
（3）利用平均速度公式=求平均速度．
利用逐差法根據(jù)△S=at²可求物體的加速度，則s₄-s₃=3at²．
點(diǎn)評(píng)：只有真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理，才能真正順利解決實(shí)驗(yàn)題目，所以在學(xué)習(xí)的過程中要深入理解和把握實(shí)驗(yàn)原理，這樣才能真正做到以不變應(yīng)萬變，才能有效提高物理成績(jī)．