Question

6．甲同學準備做“驗證機械能守恒定律”實驗，乙同學準備做“探究加速度與力、質量的關系”實驗．

（1）圖1中A、B、C、D、E表示部分實驗器材，甲同學需在圖中選用的器材AB；乙同學需在圖中選用的器材BDE．（用字母表示）
（2）乙同學在實驗室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶①和②．紙帶①的加速度大（填“①”或“②”），其加速度大小為2.5m/s²．
（3）若保持小車質量不變，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)乙同學作出了加速度a隨合力F的變化曲線，如圖3所示．該圖線不通過原點，請你分析其主要原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)兩種實驗原理及實驗方法選擇所需要的儀器；
（2）根據(jù)△x=aT²可知通過比較△x的大小可比較加速度的大小，再利用逐差法可求解加速度；
（3）當繩子的拉力不為0時，物體的加速度仍然為0，說明物體所受的合外力不是繩子的拉力，故物體受的摩擦力沒有得到平衡或平衡摩擦力不足．

解答 解：（1）要驗證機械能守恒定律需要打點計時器和重錘；即AB；
而要驗證“探究加速度與力、質量的關系”需要打點計時器、小車和鉤碼；故選：BDE；
（2）由△x=aT²可知，相臨兩點間的位移之差越大，則加速度越大，故①的加速度大；
由逐差法可得：
加速度a=$\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}）-（{x}_{1}+{x}_{2}）}{4{T}^{2}}$；
由圖讀得：x₃+x₄=3.7cm；x₁+x₂=3.3cm；T=0.02s；
代入數(shù)據(jù)解得：a=2.5m/s²；
（3）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力相互抵消了．該同學實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟或摩擦力平衡不夠．
所以原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠；
故答案為：（1）AB；BDE；
（2）①，2.5m/s²；
（3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．

點評 本題考查常見的實驗原理及逐差法的正確應用，要注意在求加速度時，為了減小誤差，應將實驗數(shù)據(jù)盡量多的應用上．