Question

17．在探究加速度與物體受力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中．
（1）某小組用如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列措施中正確的是BD
A．平衡摩擦力的方法就是將木板一端墊高，在塑料小桶中添加適量砂，使小車(chē)在繩的拉力作用下能勻速運(yùn)動(dòng)
B．每次改變小車(chē)所受的拉力時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車(chē)，然后打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D．在每次實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)使小車(chē)和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小桶的總質(zhì)量
（2）如圖2所示是某一次打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶，取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G，兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0．l0s，用刻度尺測(cè)量出各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離（單位cm）．則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=2.4m/s²．打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小v_C=0.51m/s．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）
（3）某同學(xué)測(cè)得小車(chē)的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：（小車(chē)質(zhì)量保持不變）

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/m/s2	0.30	0.40	0.48	0.60	0.72

請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖3上作出a-F圖象；圖線(xiàn)不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是平衡摩擦力過(guò)度．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)應(yīng)撤去桶與桶中的砂，讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把木板右端墊高使小車(chē)在木板上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；
實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源然后釋放小車(chē)；當(dāng)小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂與桶的質(zhì)量時(shí)可以近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于砂與桶的重力；
（2）應(yīng)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論求出小車(chē)的加速度與瞬時(shí)速度．
（3）應(yīng)用描點(diǎn)法作出圖象，根據(jù)圖示圖象分析圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力的方法就是將木板一端墊高，撤去小桶及砂，把木板一端墊高，使小車(chē)在木板上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、實(shí)驗(yàn)前平衡摩擦力后，每次改變小車(chē)所受的拉力時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后釋放小車(chē)，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂與桶的質(zhì)量時(shí)可以近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于砂與桶的重力，在每次實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)使小車(chē)和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小桶的總質(zhì)量，故D正確；故選：BD．
（2）由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論：△x=at²可知，加速度：a=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}+{x}_{5}-{x}_{2}+{x}_{6}-{x}_{3}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.0867-0.0150+0.1108-0.0388+0.1349-0.0626}{9×0.1{0}^{2}}$≈2.4m/s²．
打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大�。簐_C=$\frac{BD}{2T}$=$\frac{0.0388+0.0626}{2×0.10}$≈0.51m/s；
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出圖象如圖所示：

由圖示圖象可知，a-F圖象在a軸上有截距，說(shuō)明小車(chē)受到的合力大于拉力，這是由于平衡摩擦力過(guò)度造成的；
故答案為：（1）BD；（2）2.4；0.51；（3）圖象如圖所示；平衡摩擦力過(guò)度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，實(shí)驗(yàn)前要把木板的一端墊高以平衡摩擦力；由于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論可以求出小車(chē)的加速度與瞬時(shí)速度；應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法．