Question

20．如圖1所示為探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗裝置示意圖．

（1）某位同學(xué)設(shè)計的實驗步驟如下：
（A）用天平稱出小車的質(zhì)量．
（B）按圖裝好實驗器材．
（C）把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛鉤碼．
（D）將打點計時器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質(zhì)量．．
（E）保持懸掛鉤碼的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實驗．
（F）分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值．
（G）作a-M關(guān)系圖象，并由圖象確定a、M關(guān)系．
①該同學(xué)漏掉的重要實驗步驟是平衡摩擦力，該步驟應(yīng)排在B步實驗之后．
②在上述步驟中，有錯誤的是D，應(yīng)把6V電壓的蓄電池改為220V交流電源．
③在上述步驟中，處理不恰當?shù)氖荊，應(yīng)把a-M改為a-$\frac{1}{M}$．
（2）某次實驗中打出了如圖2所示的紙帶（打點計時器所用電源的頻率為50Hz），則這個加速度值
a=0.80m/s²．

Answer 1

分析 （1）在做實驗前首先應(yīng)該平衡摩擦力，電火花打點計時器使用220V的低壓交流學(xué)生電源；a-$\frac{1}{M}$圖象是一條過坐標原點的正比例關(guān)系，而圖象a-M圖象是曲線；
（2）根據(jù)逐差法可求出加速度．

解答 解：（1）①在做實驗前首先應(yīng)該平衡摩擦力，此過程應(yīng)排在把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶之前，即B之后；
②電磁打點計時器使用的是6V的蓄電池，故步驟D中不能使用直流電源，而應(yīng)該使用220V交流電源；
③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a-$\frac{1}{M}$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原點的直線，所以應(yīng)作a-$\frac{1}{M}$圖象．
（2）由圖可知，兩已知長度對應(yīng)的時間間隔為t=0.1s；
則由△x=at²可得：
0.0353-0.0193=2aT²；
解得：a=0.80m/s²；
故答案為：（1）①平衡摩擦力；B；②D；6V電壓的蓄電池；220V交流電源；③G；a-M；a-$\frac{1}{M}$；
（2）0.80

點評 只有真正掌握了實驗原理，才能真正順利解決實驗題目，所以在學(xué)習(xí)的過程中要深入理解和把握實驗原理，平衡摩擦力時出現(xiàn)的誤差分析，根據(jù)圖象對應(yīng)分析即可，結(jié)論就是兩個，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力時過大．對應(yīng)上即可．