Question

【題目】如圖甲所示是研究小車加速度與力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，木板置于水平桌面上，一端系有 沙桶的細(xì)繩通過滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示所受的拉力大小F，改變桶中砂的質(zhì)量多次實(shí)驗(yàn)。完成下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)中需要_____。

A．測量砂和砂桶的總質(zhì)量

B．保持細(xì)線與長木板平行

C．保持小車的質(zhì)量不變

D．滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖乙所示。電源的頻率為50HZ，則打B點(diǎn)時(shí)小車速度大小為_____m/s，小車的加速度大小為_____m/s2。

（3）實(shí)驗(yàn)中描繪出a-F圖象如圖丙所示，圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______________________________。

Answer 1

【答案】 BC 0.416m/s或0.42m/s 1.48m/s2 平衡摩擦力過度

【解析】試題分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式可以求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡摩擦力，沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F圖象在F軸上有截距；平衡摩擦力過度，在a-F圖象的a軸上有截距。

（1）繩子的拉力可以通過拉力傳感器測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，A錯(cuò)誤；為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)應(yīng)當(dāng)將穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶連在小車上，調(diào)整長木板的傾斜度，讓小車拖著紙帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要調(diào)整長木板上滑輪的高度使細(xì)線與長木板平行，B正確；本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法，要研究小車加速度與力關(guān)系，必須保持小車的質(zhì)量不變，C正確；實(shí)驗(yàn)中拉力通過拉力傳感器測出，不需要滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，D錯(cuò)誤。

（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為： 。B點(diǎn)對應(yīng)的速度為： ，根據(jù)可得： ，小車運(yùn)動(dòng)的加速度為