Question

3．如圖1所示為實(shí)驗(yàn)室常用的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）關(guān)于該裝置，下列說(shuō)法正確的是AD．
A．利用該裝置做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要平衡小車和木板間的摩擦力
B．利用該裝置探究小車的加速與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，每次改變小車的質(zhì)量后必須重新平衡小車與木板間的摩擦力
C．將小車換成滑塊，再利用該裝置測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因 數(shù)時(shí)，必須滿足滑塊的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量
D．利用該裝置探究功與速度變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將木板帶有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，目的是消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響
（2）某學(xué)生使用該裝置做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示，已知圖中所標(biāo)的相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，計(jì)時(shí)器所用交流電周期為T，則利用此紙帶得到小車的加速度的表達(dá)式為$\frac{（{x}_{4}+{x}_{3}）-（{x}_{1}+{x}_{2}）}{100{T}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實(shí)驗(yàn)，在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)不需要平衡摩擦力，在探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”和探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要平衡摩擦力；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答 解：（1）A、用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，不需要平衡摩擦力，只要物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)即可，故A正確．
B、用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時(shí)，改變砝碼和砝碼盤的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故B正確．
C、將小車換成滑塊，再利用該裝置測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，不需要用鉤碼的重力代替繩子的拉力，所以不需要滿足滑塊的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤．
D、探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要平衡摩擦力，方法是將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補(bǔ)償小車運(yùn)動(dòng)中所受阻力的影響，從而小車受到的合力即為繩子的拉力，故D正確．
故選：AD
（2）相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)打出點(diǎn)，因此相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為t=5T，
根據(jù)作差法得：a=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{3}）-（{x}_{1}+{x}_{2}）}{4{t}^{2}}$=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{3}）-（{x}_{1}+{x}_{2}）}{100{T}^{2}}$
故答案為：（1）AD；（2）$\frac{（{x}_{4}+{x}_{3}）-（{x}_{1}+{x}_{2}）}{100{T}^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 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)，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來(lái)解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．