Question

1．某同學(xué)設(shè)計了一個“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．

（1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用控制變量法法，在探究加速度a與物體質(zhì)量m關(guān)系時，應(yīng)保持砂和砂桶質(zhì)量不變（選填“砂和砂桶質(zhì)量”或“小車質(zhì)量”），同時實(shí)驗(yàn)還要求砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量（選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）．
圖乙為某次實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計時器測得的紙帶，已知交流電的頻率為50Hz，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為3.2m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）
（2）在利用打點(diǎn)計時器和小車來做“探究加速度a跟F、m之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時，下列說法中正確的是AC
A．連接砝碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長木板保持平行
B．平衡摩擦力時，應(yīng)將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪拴在小車上
C．小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車
D．平衡摩擦力后，若改變小車和砝碼的總質(zhì)量后需要重新平衡摩擦力
（3）某同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線，如圖丙所示．則實(shí)驗(yàn)存在的問題是平衡摩擦力時木板傾角過大或平衡摩擦力過度．

Answer 1

分析 （1）該實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，結(jié)合連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的選項(xiàng)．
（3）抓住F=0，加速度a不等于零分析圖線不過原點(diǎn)的原因．

解答 解：（1）探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系需采用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
在探究加速度a與物體質(zhì)量m關(guān)系時，應(yīng)保持砂和砂桶的質(zhì)量的不變．為了保證砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，要求砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量．
根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得，a=$\frac{（7.21+7.72-6.19-6.70）×1{0}^{-2}}{4×0.0{4}^{2}}$≈3.2m/s²．
（2）A、細(xì)線的拉力等于小車所受的合力，連接砝碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長木板保持平行，且需要平衡摩擦力，故A正確．
B、平衡摩擦力時，不能將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪拴在小車上，故B錯誤．
C、小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車，故C正確．
D、平衡摩擦力后，若改變小車和砝碼的總質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力，故D錯誤．
故選：AC．
（3）由a一F圖線可知，F(xiàn)=0時，加速度a不為零，可知平衡摩擦力時木板傾角過大．
故答案為：（1）控制變量法，砂和砂桶，遠(yuǎn)小于，3.2；（2）AC；（3）平衡摩擦力時木板傾角過大或平衡摩擦力過度．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．