Question

【題目】在探究“小車質(zhì)量不變時(shí)，其加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為力傳感器(測(cè)繩子的拉力），P為小桶 （內(nèi)有砂子)，M是一端帶有定滑輪的足夠長的木板。不計(jì)滑輪的質(zhì)量及輕繩與滑輪間的摩擦。

（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使輕繩對(duì)小車的拉力等于小車所受的合力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使輕繩與長木板平行。接下來還需要進(jìn)行的—項(xiàng)操作是_________。

A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)小桶內(nèi)砂子的量，使小車在小桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶及小桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去小桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

（2）在該實(shí)驗(yàn)中，________（選填“一定要”或“不需要”）滿足小桶（內(nèi)有砂子)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量這一條件。

（3）已知交流電源的頻率為50 Hz，某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖乙所示，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，由該紙帶可求得小車的加速度a= ________ m/s2。(結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】C 不需要 0.85

【解析】

（1）[1]平衡摩擦力時(shí)，借助小車所受的重力的分力等于所受的滑動(dòng)摩擦力，則不能牽繩連小桶，但小車應(yīng)連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，主要可以用點(diǎn)跡顯示小車是否達(dá)到勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一方面順便把紙帶受到的摩擦力也平衡掉；故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

（2）[2]由于此裝置安裝了力傳感器來測(cè)繩子的拉力，即能準(zhǔn)確得到小車的合力為繩子的拉力，所以不需要用小桶的重力近似代替小車所受的拉力，也就不需要用天平測(cè)量小桶（內(nèi)有砂子）的質(zhì)量，故不需要改質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

（3）[3]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

而紙帶上只有三段連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差均為

，

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判別式有：

可求出小車的加速度：

。