Question

14．在“探究物體的加速度與力、質量的關系”的實驗中
（1）以下操作正確的是BC
A．平衡摩擦力時，應將重物用細繩通過定滑輪系在小車上
B．平衡摩擦力時，應將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器
C．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力
D．實驗時，應先放開小車，后接通電源．
（2）為了更直接地反映物體的加速度a與物體質量m的關系，往往用a-$\frac{1}{m}$關系圖象表示出來．如果a-$\frac{1}{m}$圖象是通過坐標原點的一條直線，則說明物體的加速度與質量成反比．
（3）如圖是該實驗中打點計時器打出的紙帶，打點頻率50Hz．O點為打出的第一個點，A、B、C、D、E、F、G是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間有4個點未標出，OA=17.65cm、AB=11.81cm、BC=14.79cm、CD=17.80cm、DE=20.81cm、EF=23.80cm、FG=26.79cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)進行處理．物體的加速度是3.00m/s²，打F點時的速度是2.53m/s．（結果均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）探究加速度與拉力的關系實驗時，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．操作過程是先接通打點計時器的電源，再放開小車；
（2）根據(jù)$a-\frac{1}{m}$圖象得出物體加速度與質量的關系．
（3）根據(jù)連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量，運用逐差法求出物體的加速度．根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出F點的速度．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時，應將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器，不掛重物，讓小車滑行，若小車做勻速直線運動，則摩擦力得到平衡，故A錯誤，B正確．
C、每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力，故C正確．
D、實驗時應先接通電源再釋放小車，故D錯誤．
（2）a-$\frac{1}{m}$圖象是通過坐標原點的一條直線，則說明a與$\frac{1}{m}$成正比，則a與m成反比．
（3）根據(jù)△x=aT²，運用逐差法得，a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（20.81+23.80+26.79-11.81-14.79-17.80）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$=3.00m/s²．
F點的瞬時速度${v}_{F}=\frac{{x}_{EG}}{2T}=\frac{（23.80+26.79）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=2.53m/s．
故答案為：（1）BC （2）物體的加速度與質量成反比．（3）3.00   2.53

點評 探究加速度與力的關系實驗時，要平衡摩擦力、應根據(jù)紙帶求出小車的加速度，掌握實驗的實驗注意事項是正確解題的關鍵．對于力學中的基礎實驗一定要到實驗室內親自做一些，才能體會實驗步驟、實驗器材等基礎知識，若不做實驗而是通過背實驗的方式學習實驗往往效果不好．