Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系：

（1）上圖是按正確實(shí)驗(yàn)步驟打出的一條紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，紙帶上的點(diǎn)為連續(xù)打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)可求出小車的加速度大小為_____m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）下列說法正確的有_____（填選項(xiàng)前的字母）

A．實(shí)驗(yàn)中用到的物理思想方法主要是理想實(shí)驗(yàn)法

B．每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，應(yīng)重新平衡摩擦力

C．同時(shí)改變小車的質(zhì)量及受到的拉力就得出加速度、力質(zhì)量三者間的關(guān)系

D．砝碼及砝碼盤質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼及砝碼盤的重力

（3）在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a﹣F關(guān)系的點(diǎn)跡，如上圖所示，經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)跡存在一些問題，產(chǎn)生這些問題的主要原因可能是_____。（填選項(xiàng)前的字母）

A．軌道與水平方向夾角太大

B．軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力

C．造成圖線上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢的原因是所掛砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量沒有保持遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量

D．造成圖線上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢的原因是所用小車的質(zhì)量太大

Answer 1

【答案】3.2 D BC

【解析】

實(shí)驗(yàn)時(shí)要平衡摩擦力，否則小車受到的合力不等于鉤碼的拉力，應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，圖象不過原點(diǎn)，在F軸上有截距；當(dāng)鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，小車受到的拉力近似等于鉤碼受到的重力；如果鉤碼質(zhì)量太大，小車受到的拉力小于鉤碼重力，圖象發(fā)生彎曲，如果鉤碼的總質(zhì)量不斷地增大，BC曲線將不斷地延伸，那么加速度趨向?yàn)?/span>a=g；根據(jù)a-F圖象的特點(diǎn)結(jié)合牛頓第二定律分析求解。理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，知道實(shí)驗(yàn)誤差的來源。

（1）由逐差法求解小車的加速度：△x＝aT2，所以加速度。

（2）本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法，實(shí)驗(yàn)之前要平衡摩擦力，一旦平衡好了之后就不需另外平衡，控制變量法是把一個(gè)變量固定，改變另一變量，從而分別找到加速度與作用力及質(zhì)量的關(guān)系的，不是同時(shí)變化，故ABC錯(cuò)誤，D正確。

（3）從點(diǎn)跡的走向看出，當(dāng)有力時(shí)，小車的加速度仍為零，說明摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)影響較大，另外隨著F增大（卻砝碼質(zhì)量增大）到一定程度時(shí)加速度逐漸減小，由牛頓第二定律有：，顯然當(dāng)m增大時(shí) ，加速度減小明顯，故BC正確，AD錯(cuò)誤。