Question

某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組用圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”．
（一）有本實(shí)驗(yàn)的操作以下說(shuō)法正確的是

AD

A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器如果是電火式的，應(yīng)使用220v交流電源
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器如果是電磁式的，應(yīng)使用220v交流電源
C．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將沙桶用細(xì)線(xiàn)跨過(guò)定滑輪系在小車(chē)上，讓小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D．實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，應(yīng)先接通電源后放小車(chē)
（二）如圖乙所示是某小組在實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s，其中S₁=4.31cm、S₂=4.81cm、S₃=5.33cm、S₄=5.82cm、S₅=6.30cm、S₆=6.80cm，則打下A點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小是

0.56

m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度的大小是

0.46

m/s²（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（三）另一小組在該實(shí)驗(yàn)中得到了如下一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

F/N	0.196	0.294	0.392	0.490	0.588
a/m?s-2	0.25	0.58	0.90	1.20	1.53

①請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)中畫(huà)出a-F的圖線(xiàn)（見(jiàn)答案紙）
②從圖中可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題可能是

AB

填字母序號(hào)）
A、實(shí)驗(yàn)沒(méi)有平衡摩擦力
B、實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)小
C、實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大
D、實(shí)驗(yàn)中小車(chē)質(zhì)量太大
E、實(shí)驗(yàn)中砂桶和砂的質(zhì)量太大

Answer 1

分析：（1）了解電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓和實(shí)驗(yàn)的工作步驟，能夠熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器便能正確解答該題．
（2）紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．
（3）根據(jù)所提供數(shù)據(jù)，采用描點(diǎn)法可正確畫(huà)出圖象；根據(jù)所畫(huà)圖象的特點(diǎn)，明確兩坐標(biāo)軸的含義，可正確解答．

解答：解：（1）A、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是4～6V的交流電，而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V交流電．故A正確，B錯(cuò)誤；
C、平衡摩擦力時(shí)，不能將沙桶用細(xì)線(xiàn)跨過(guò)定滑輪系在小車(chē)上，而是將小車(chē)直接放在木板上，調(diào)節(jié)木板的傾角，讓小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)即可，故C錯(cuò)誤；
D、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器然后讓物體帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，這樣可以保證紙帶的大部分距離上有點(diǎn)跡，能充分利用整個(gè)紙帶．故D正確．
故選AD
（2）利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論得：
v_A=

s3+s4

2T

=

0.0533+0.0582

0.2

=0.56m/s
由于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．
S₆-S₃=3a₁T²             ①
S₅-S₂=3a₂T²             ②
S₄-S₁=3a₃T²             ③
a=

a1+a2+a3

3

           ④
聯(lián)立①②③④得：
a=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

帶入數(shù)據(jù)解得：a=0.46m/s²
（3）①用描點(diǎn)法得出的圖象如下所示：

②由該圖象可知，開(kāi)始有外力F時(shí)，物體的加速度仍為零，因此該實(shí)驗(yàn)操作中可能沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠，故A、B正確，C、D、E錯(cuò)誤．
故選AB．
故答案為：（1）AD；（2）0.56m/s；0.46m/s²；（3）如圖所示；AB

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于基本實(shí)驗(yàn)儀器不光要了解其工作原理，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去實(shí)際操作，達(dá)到熟練使用的程度．描點(diǎn)法畫(huà)圖象時(shí)，注意將所有點(diǎn)盡量用一直線(xiàn)穿過(guò)，不能穿過(guò)的均勻分布在直線(xiàn)的兩側(cè)；在該實(shí)驗(yàn)中通過(guò)將木板一端適當(dāng)墊高的辦法來(lái)平衡摩擦力，這是必須進(jìn)行的操作．