Question

7．根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)完成下面的題目．
（1）有關(guān)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)處理，下列說法正確的是AC．
A．應(yīng)使砂和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量，以減小實(shí)驗(yàn)誤差
B．可以用天平測出小桶和砂的總質(zhì)量m及小車和砝碼的總質(zhì)量M；根據(jù)公式a=$\frac{mg}{M}$，求出小車的加速度
C．處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時采用描點(diǎn)法畫圖象，可以減小偶然誤差
D．處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時采用a-M 圖象，是為了便于根據(jù)圖線直觀地作出判斷
（2）某學(xué)生在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過低，使得傾角偏�。�他所得到的a-F關(guān)系可用圖1中的哪個表示？D．

（3）某學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置按如圖2所示安裝好，準(zhǔn)備接通電源后開始做實(shí)驗(yàn)．他的裝置圖中，明顯的錯誤是打點(diǎn)計時器使用直流電源；小車與打點(diǎn)計時器間的距離太長；木板水平，沒有平衡摩擦力 （寫出兩條）．

（4）圖3是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出．量出相鄰的計數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：x_AB=3.22cm、x_BC=3.65cm、x_CD=4.08cm、x_DE=4.49cm，x_EF=4.91cm，x_FG=5.34cm．已知打點(diǎn)計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=0.42m/s²．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，在砂桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及砝碼總質(zhì)量的情況下，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于砂桶重力；在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡小車受到的摩擦力；小車的加速應(yīng)根據(jù)打點(diǎn)計時器打出的紙帶求出；為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)多次幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
（2）平衡摩擦力時，把導(dǎo)軌一端墊得過低，使得傾角偏小，平衡摩擦力不徹底，知有拉力時，加速度仍然為0，當(dāng)拉力達(dá)到一定程度，小車才開始運(yùn)動．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)方法分析實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)．
（4）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²求解加速度．

解答 解：（1）A、應(yīng)使沙和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確；
B、小車的加速度應(yīng)通過打點(diǎn)計時器打出的紙帶求出，故B錯誤；
C、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時應(yīng)采用描點(diǎn)法畫圖象，可以減小誤差，故C正確；
D、為了將圖象畫成我們熟悉的直線，更直觀反映兩個變量的關(guān)系．a(chǎn)與M成反比，故數(shù)據(jù)處理應(yīng)作a-$\frac{1}{M}$圖象，故D錯誤；
故選：AC
（2）傾角偏小，平衡摩擦力不徹底，知有拉力時，加速度仍然為0．故選D
（3）由實(shí)驗(yàn)原理圖可知，
打點(diǎn)計時器用的必須是交流電，圖中用的是直流電，所以采用的電源不對，
小車釋放的位置應(yīng)該靠近計時器，以便測量更多的數(shù)據(jù)來減小誤差．
同時木板水平，沒有平衡摩擦力．
故錯誤的為：①打點(diǎn)計時器接的是直流電源．②小車釋放的位置遠(yuǎn)離計時器③木板水平，沒有平衡摩擦力
（4）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²，有：
$a=\frac{（4.49+4.91+5.34）-（3.22+3.65+4.08）}{9×0．{1}_{\;}^{2}}×$$1{0}_{\;}^{-2}$=$0.42m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）ACD；（2）C；（3）打點(diǎn)計時器使用直流電源；小車與打點(diǎn)計時器間的距離太長；木板水平，沒有平衡摩擦力．（4）0.42

點(diǎn)評 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
對于課本中基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，要到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作，這樣才能明確實(shí)驗(yàn)步驟和具體的操作的含義