Question

6．如圖 （a）為某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板．在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車?yán)�力F的大小等于砝碼和小桶的總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上的點(diǎn)求得．

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是B．
A．用砝碼和小桶的總重力來表示F，會(huì)產(chǎn)生偶然誤差
B．為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板D的左端適當(dāng)墊高
C．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓直流電源
D．木板D的左端被墊高后，圖中細(xì)線應(yīng)保持水平
（2）圖（b）是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，其中0、1、2、3、4是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，打“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為0.26m/s，由紙帶求出小車的加速度的大小a=0.50m/s²．（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖（c）所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因?yàn)槠胶饽Σ亮�過度．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡摩擦力，調(diào)節(jié)滑輪的高度使細(xì)線平行于面部，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題．
（2）應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可以求出小車的加速度與瞬時(shí)速度．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)要平衡摩擦力，根據(jù)圖示圖象分析圖線不過原點(diǎn)的原因．

解答 解：（1）A、由于實(shí)驗(yàn)過程砝碼和小桶向下做加速運(yùn)動(dòng)處于失重狀態(tài)，砝碼和小桶對(duì)小車的拉力小于其重力，用砝碼和小桶的總重力來表示F，會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，該誤差不是偶然誤差，故A錯(cuò)誤；
B、為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板D的左端適當(dāng)墊高，故B正確；
C、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源，故C錯(cuò)誤；
D、平衡摩擦力把木板D的左端被墊高后，應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使圖中細(xì)線應(yīng)保持與木板平行，不是使細(xì)線保持水平，故D錯(cuò)誤；故選B．
（2）每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0.02×5=0.1s；
打“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小v₃=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2t}$=$\frac{0.0240+0.0288}{2×0.1}$=0.26m/s；
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at²可知，小車的加速度的大小a=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{t}^{2}}$=$\frac{0.0288-0.0140}{3×0．{1}^{2}}$=0.50m/s²．
（3）由圖（c）所示a-F圖象可知，F(xiàn)=0時(shí)a≠0，說明小車受到的合力大于繩子的拉力，這是由于平衡摩擦力過度造成的；
故答案為：（1）B；（2）0.26；0.50；（3）平衡摩擦力過度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)誤差分析，本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題，掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可解題，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握；由于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可以求出加速度與瞬時(shí)速度．