Question

19．為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖甲所示的實驗裝置：
（1）以下實驗操作正確的是BC
A．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運動
B．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細線與木板平行
C．先接通電源后釋放小車
D．實驗中小車的加速度越大越好
（2）在實驗中，得到一條如圖乙所示的紙帶，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1S，且間距x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm，則小車的加速度a=0.33m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

（3）有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，他們在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖丙所示．圖線①是在軌道傾斜情況下得到的（填“①”或“②”）；小車及車中砝碼的總質(zhì)量m=0.5kg．

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力就是讓小車在無拉力的作用下做勻速直線運動，讓重力沿斜面的分力等于小車受到的摩擦力．
（2）從紙帶上求加速度可以用逐差法求解．
（3）由圖象可知，當(dāng)F=0時，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學(xué)實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，根據(jù)F=ma得a-F圖象的斜率k=$\frac{1}{m}$．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力就是讓小車在無拉力的作用下做勻速直線運動，讓重力沿斜面的分力等于小車受到的摩擦力．所以平衡時應(yīng)為：將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，故A錯誤；
B、為了使繩子拉力代替小車受到的合力，需要調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細線與木板平行，故B正確；
C、使用打點計時器時，先接通電源后釋放小車，故C正確；
D、試驗中小車的加速度不是越大越好，加速度太大，紙帶打的點太少，不利于測量，故D錯誤．
故選：BC
（2）由勻變速運動的規(guī)律得：
s₄-s₁=3aT²
s₅-s₂=3aT²
s₆-s₃=3aT²
聯(lián)立得：（s₄+s₅+s₆）-（s₁+s₂+s₃）=9aT²
解得：a=$\frac{{s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4}-{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{9{T}^{2}}$=$\frac{4.77+4.44+4.10-3.77-3.43-3.09}{9×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=0.33m/s²，
（3）由圖象可知，當(dāng)F=0時，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學(xué)實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時木板的右端墊得過高．所以圖線①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的．
根據(jù)F=ma得a-F圖象的斜率k=$\frac{1}{m}$，由a-F圖象得圖象斜率k=2，所以m=0.5kg．
故答案為：（1）BC； （2）0.33～0.34；（3）①；  0.5．

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，只有掌握好了基本知識和基本方法才能順利解決實驗題目，所以要重視基本知識和基本方法的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練．