Question

17．用如圖 1 所示裝置來做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時，回答下面問題：
（1）下列說法中正確的是AC．
A．連接沙桶和小車的細(xì)繩應(yīng)與長木板保持平行
B．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
C．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
D．平衡摩擦力時，將空的沙桶用細(xì)繩通過定滑輪拴在小車上
（2）本實驗中把沙和沙桶的總重量當(dāng)作小車受到的拉力，當(dāng)測得某一次小車連同車上的重物的總質(zhì)量 M=450g 時，則圖 2 的物體中能用來取代沙和沙桶的是D．

（3）實驗得到如圖 3 所示的一條紙帶，打點計時器所接交流電源的頻率為 50Hz，從 O 點開始每5 個計時點取一個計數(shù)點，在紙帶上依次標(biāo)出 0、1、2、3、4，5 個計數(shù)點，表格中記錄的是各計數(shù)點對應(yīng)的刻度數(shù)值，其中計數(shù)點 3 的刻度數(shù)為12.28cm，并將這個測量值填入表中．

計數(shù)點	0	1	2	3	4
刻度數(shù)值/cm	0	3.03	7.11	12.28	18.55

（4）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)試計算出小車的加速度為1.1m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，使得砂和小桶的重力等于小車的合力，需平衡摩擦力，平衡摩擦力時，不掛砂和小桶，小車后面需連接紙帶．連接沙桶和小車的輕繩應(yīng)和長木板保持平行，平衡摩擦力后，長木板與水平面夾角不能改變，小車應(yīng)靠近打點計時器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車
（2）根據(jù)牛頓第二定律，運用整體法和隔離法求出拉力的表達(dá)式，得出砂桶重力表示拉力的條件
（3）根據(jù)刻度尺讀出示數(shù)，注意估讀；
（4）根據(jù)△x=aT²利用逐差法求得加速度

解答 解：（1）A、連接砂桶和小車的輕繩應(yīng)和長木板保持平行，使繩子的拉力等于小車受到的合力，故A正確．
B、實驗時，先接通電源，后放開小車，故B錯誤；
C、平衡摩擦力后，當(dāng)改變小車或砂桶質(zhì)量時，不需要再次平衡摩擦力，故C正確；
D、平衡摩擦力時，不需掛砂和小桶，但小車后面必須與紙帶相連，因為運動過程中紙帶受到阻力，故D錯誤．
故選：AC
（2）本實驗中把沙和沙桶的總重量當(dāng)作小車受到的拉力，要保證小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量，故D正確；
（3）由刻度尺可知示數(shù)為12.28cm
（4）根據(jù)△x=aT²可知，$a=\frac{{x}_{4}-2{x}_{2}}{4{T}^{2}}=\frac{0.1855-2×0.0711}{4×0.01}$m/s²=1.1m/s²
故答案為：（1）AC；（2）D；（3）12.28；（4）1.1

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用．