Question

【題目】利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)。

（1）利用此裝置“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”時(shí)，必要的措施是_______

A．細(xì)線(xiàn)必須與長(zhǎng)木板平行

B．先接通電源再釋放小車(chē)

C．小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量

D．平衡小車(chē)與長(zhǎng)木板間的摩擦力

（2）利用此裝置“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”時(shí)，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。

①圖中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝________s；

②計(jì)數(shù)點(diǎn)E對(duì)應(yīng)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為vE＝________（時(shí)間間隔用T表示）；

③為了充分利用記錄數(shù)據(jù)并減小誤差，小車(chē)加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a＝________（時(shí)間間隔用T表示）。

（3）某同學(xué)在利用此裝置“探究小車(chē)的加速度a與所受拉力F的關(guān)系”時(shí)，保持小車(chē)質(zhì)量一定，改變鉤碼個(gè)數(shù)，在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a－F圖線(xiàn)，如右圖所示。圖線(xiàn)________(選填“①”或“②”)是在軌道傾斜情況下得到的，小車(chē)的質(zhì)量M＝________kg。

Answer 1

【答案】（1）AB （2）①0.1 ② 或 ③ （3） ① 0.5

【解析】

（1）解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)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)；
（2）當(dāng)軌道水平時(shí)沒(méi)有平衡摩擦力，即F≠0時(shí)，加速度仍為0，根據(jù)F=ma得a-F圖象的斜率k=1/m．

（1）利用此裝置“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”時(shí)，細(xì)線(xiàn)必須與長(zhǎng)木板平行，選項(xiàng)A正確；先接通電源再釋放小車(chē)，從而能充分利用紙帶，選項(xiàng)B正確；沒(méi)必要小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小車(chē)能做勻加速運(yùn)動(dòng)即可，沒(méi)必要平衡小車(chē)與長(zhǎng)木板間的摩擦力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AB.

（2）①圖中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝5×0.02s=0.1s；

②計(jì)數(shù)點(diǎn)E對(duì)應(yīng)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為vE＝或；

③為了充分利用記錄數(shù)據(jù)并減小誤差，根據(jù) ，則小車(chē)加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a＝ ；

（3）由圖象可知，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車(chē)就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過(guò)大，即傾角過(guò)大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過(guò)高．所以圖線(xiàn)①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的，圖象②是在軌道水平情況下得到的．根據(jù)F=ma得a=F，所以滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量的倒數(shù)．由圖形乙得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k=2，所以小車(chē)質(zhì)量m=0.5Kg，