Question

4．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)制訂實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)器材且組裝完成，在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．

（1）下列對(duì)此組同學(xué)操作的判斷錯(cuò)誤的是A．
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)該固定在長(zhǎng)木板的最右端，而應(yīng)該固定在靠近定滑輪的那端，即左端
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用低壓交流電源
C．實(shí)驗(yàn)中不應(yīng)該將長(zhǎng)木板水平放置，應(yīng)該在右端墊起合適的高度
D．小車初始位置不應(yīng)該離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，而應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置
（2）保持小車質(zhì)量不變，改變沙和沙桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖2，該圖線不通過原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是平衡摩擦力過度．
（3）某同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)．某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖3所示，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出．由此可求得打點(diǎn)1時(shí)小車的速度是0.26m/s．小車的加速度大小0.50m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）本題是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)及注意事項(xiàng)是解決本題的關(guān)鍵，根據(jù)相關(guān)知識(shí)解答即可；（2）平衡摩擦力時(shí)木板墊的過高，木板傾角過大，會(huì)導(dǎo)致平衡摩擦力過度，出現(xiàn)圖2中的現(xiàn)象；（3）根據(jù)平均速度公式可求得打點(diǎn)1時(shí)小車的速度，小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△x=at²可求加速度．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在沒有定滑輪的右端，故A錯(cuò)誤；
B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源，不應(yīng)使用干電池，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)中不應(yīng)該將長(zhǎng)木板水平放置，應(yīng)該在右端墊起合適的高度，以平衡摩擦力；故C正確
D、小車初始位置不應(yīng)該離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，而應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置，故D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選：A．
�。�2）由a-F圖象可知，圖象不過原點(diǎn)，在a軸上有截距，說明不加力時(shí)小車已具有加速度，這是由于平衡摩擦力時(shí)木板墊的過高，木板傾角過大，平衡摩擦力過度造成的．
  （3）計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.1s，小車做勻變速運(yùn)動(dòng)，打1點(diǎn)時(shí)小車的速度：
${v}_{1}=\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2t}=\frac{0.0240m+0.0289m}{2×0.1s}=0.26m/s$，
小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，△x=at²，小車的加速度大小：
$a=\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{t}^{2}}=\frac{0.0339m-0.0240m}{{2×（0.1s）}^{2}}=0.50m/{s}^{2}$
故答案為：（1）A；（2）平衡摩擦力過度；（3）0.26；0.50m/s²．

點(diǎn)評(píng) 掌握實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)及注意事項(xiàng)，小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平均速度公式求小車的速度，根據(jù)△x=at²可求加速度．