Question

19．如圖1所示為“探究加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)中使用的計(jì)時(shí)器是電火花計(jì)時(shí)器；（填“電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”或“電火花計(jì)時(shí)器”）
（2）若取小車(chē)的質(zhì)量為0.4kg，改變砝碼和砝碼盤(pán)的質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是D
A．m₁=20g       B．m₂=30g        C．m₃=40g      D．m₄=400g
（3）實(shí)驗(yàn)中打出某條紙帶的其中一部分和毫米刻度尺如圖2所示，請(qǐng)計(jì)算出打B點(diǎn)的小車(chē)的速度為0.75m/s（保留二位有效數(shù)字）．
（4）某同學(xué)所作的a-F圖線如圖3所示，造成圖線不通過(guò)原點(diǎn)的原因可能是BC
A．沒(méi)有平衡小車(chē)與木板間的摩擦力
B．平衡摩擦?xí)r木板的右端抬得太高
C．計(jì)算F時(shí)沒(méi)有計(jì)入砝碼盤(pán)的質(zhì)量
D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)沒(méi)有稱(chēng)出小車(chē)的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的區(qū)別選擇；
（2）在實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為m的重力等于滑塊所受的合力，所以m的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于M的質(zhì)量；
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大��；
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡摩擦力，沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F圖象在F軸上有截距；平衡摩擦力過(guò)度，在a-F圖象的a軸上有截距．

解答 解：（1）根據(jù)圖象可知，此打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有插頭，可以直接插在220V交流電源上使用，所以實(shí)驗(yàn)中使用的計(jì)時(shí)器是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，
（2）在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)用控制變量法，本實(shí)驗(yàn)在滿(mǎn)足小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼及砝碼盤(pán)的總質(zhì)量的條件下，才能用砝碼及砝碼盤(pán)的重力代替小車(chē)所受的合力，D答案不能滿(mǎn)足此條件．
故選：D
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，可知B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：
v_B=$\frac{{h}_{AC}}{4T}=\frac{0.10-0.04}{0.08}=0.75m/s$
（4）A、當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車(chē)就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過(guò)大，即傾角過(guò)大，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上無(wú)拉力時(shí)，小車(chē)的加速度，也可能是因?yàn)橛?jì)算F時(shí)未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：BC
故答案為：（1）電火花計(jì)時(shí)器；（2）D；（3）0.75；（4）BC

點(diǎn)評(píng) （1）解決本題的關(guān)鍵理解實(shí)驗(yàn)的原理，知道當(dāng)m的質(zhì)量遠(yuǎn)小于M的質(zhì)量，m的重力可以認(rèn)為等于M所受的合力．
（2）解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用，會(huì)運(yùn)用逐差法求解加速度；
（3）解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含義．只要掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類(lèi)題目，就能舉一反三，所以要注意基本原理的學(xué)習(xí)．