Question

17．在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中采用如圖1所示的裝置．
（1）本實驗應(yīng)用的實驗方法是C
A．假設(shè)法              B．理想實驗法
C．控制變量法          D．等效替代法
（2）下列說法中正確的是BD
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源
D．在每次實驗中，應(yīng)使小車和砝碼的質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量
（3）如圖2所示是某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶，取計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G．紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，用刻度尺測量出各相鄰計數(shù)點間的距離分別為AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，F(xiàn)G=13.49cm，則小車運動的加速度大小a=2.40m/s²，打紙帶上E點時小車的瞬時速度大小v_E=0.99m/s．（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

（4）某同學(xué)測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：（小車質(zhì)量保持不變）請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)圖上作出a-F圖象；圖象不過坐標(biāo)原點的原因可能是平衡摩擦過度或木板一端墊得過高．

F/N	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
a/m•s2	0.21	0.30	0.40	0.49	0.60	0.71

Answer 1

分析 （1）探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系采用的實驗方法是控制變量法；
（2）根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項逐項分析，得出正確的答案；
（3）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，運用逐差法求出小車運動的加速度，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出E點的瞬時速度；
（4）作出a-F圖線，抓住F等于零，a不等于分析圖線不過原點的原因．

解答 解：（1）本實驗應(yīng)用的實驗方法是控制變量法，故選：C．
（2）A、平衡摩擦力時，讓小車拖著紙帶運動，不能將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上，故A錯誤．
B、每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，故B正確．
C、實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故C錯誤．
D、在每次實驗中，為了保證細繩的拉力等于砂和小桶的重力，應(yīng)使小車和砝碼的質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量，故D正確．
故選：BD．
（3）根據(jù)△x=aT²，運用逐差法得，a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（8.67+11.08+13.49-1.50-3.88-6.26）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$=2.40m/s²．
E點的瞬時速度${v}_{E}=\frac{{x}_{DF}}{2T}=\frac{（8.67+11.08）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.99m/s．
（4）a-F圖象如圖所示，當(dāng)F等于零，a不等于，可知平衡摩擦過度或木板一端墊得過高．
故答案為：（1）C        （2）B、D  
（3）2.40，0.99    
（4）如圖所示，平衡摩擦過度或木板一端墊得過高．

點評 對于實驗我們要明確實驗原理、具體實驗操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時要清楚每一項操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．
掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用．