Question

8．為了探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置（交流電的頻率為50Hz）．請(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題：

（1）下列說(shuō)法正確的是D．
A．平衡摩擦力時(shí)，需掛上小沙桶
B．每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車(chē)后接通電源
D．本實(shí)驗(yàn)小車(chē)的質(zhì)量M應(yīng)遠(yuǎn)大于沙和沙桶的質(zhì)量m
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a-F圖象，可能是圖2中的B．

（3）圖3為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，則小車(chē)的加速度大小為2.0m/s²．

Answer 1

分析 （1）探究加速度與拉力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，要求小車(chē)在無(wú)動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．操作過(guò)程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)小車(chē)；實(shí)驗(yàn)中必須滿(mǎn)足“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量”，否則重物的重力不能當(dāng)作小車(chē)的合外力，實(shí)驗(yàn)不成立；
（2）抓住外力不為零時(shí)加速度仍然為零，確定正確的圖象；
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²求解加速度．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車(chē)上拿去，輕輕推動(dòng)小車(chē)，是小車(chē)沿木板運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車(chē)是否勻速運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．
B、摩擦力只要平衡一次即可，改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤．
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源然后再放開(kāi)小車(chē)，故C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)我們才可以認(rèn)為小車(chē)的合力等于重物的重力，故D正確．
故選：D
（2）某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，可知拉力不為零時(shí)，加速度仍然為零，故B正確．
故選：B．
（3）解：根據(jù)△x=aT²得，加速度a=$\frac{0.041-0.021}{0．{1}^{2}}=2.0m/{s}^{2}$
故答案為：（1）D；（2）B；（3）2.0

點(diǎn)評(píng) 探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力、應(yīng)根據(jù)紙帶求出小車(chē)的加速度，掌握實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是正確解題的關(guān)鍵．對(duì)于力學(xué)中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一定要到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)親自做一些，才能體會(huì)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)器材等基礎(chǔ)知識(shí)，若不做實(shí)驗(yàn)而是通過(guò)背實(shí)驗(yàn)的方式學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)往往效果不好．