Question

4．用如圖1所示的裝置“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”，帶滑輪的長木板水平固定，跨過小車上定滑輪的兩根細(xì)線均處于水平．
（1）實(shí)驗(yàn)時，一定要進(jìn)行的操作是AB．（填步驟序號）
A．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)F₀；
B．改變砂和砂桶質(zhì)量，打出幾條紙帶
C．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
（2）以拉力傳感器示數(shù)的二倍F（F=2F₀）為橫坐標(biāo)，以加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖象如圖2所示，則可能正確的是C．

（3）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條如圖3所示的紙帶，按時間順序取0、1、2、…、5共6個計(jì)數(shù)點(diǎn)，1～5每相鄰兩個點(diǎn)間各有四個打印點(diǎn)未畫出，用刻度尺測出1、2、…、5各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：10.92、18.22、23.96、28.30、31.10（cm），通過電磁打點(diǎn)計(jì)時器的交流電頻率為50Hz．則：小車的加速度大小為1.5 m/s²，（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（2）抓住加速度與合力成正比，結(jié)合實(shí)驗(yàn)未平衡摩擦力確定正確的圖線．
（3）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，運(yùn)用逐差法求出小車的加速度．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時器運(yùn)用時，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)，故A正確；
b、改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，故B正確；
c、本題拉力可以由彈簧測力計(jì)測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，故CD錯誤．
故選：ab
（2）小車質(zhì)量不變時，加速度與拉力成正比，所以a-F圖象是一條傾斜的直線，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力，則畫出的a-F圖象在F軸上有截距，故C正確．
故選：C．
（3）根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得，a=$\frac{{x}_{35}-{x}_{13}}{4{T}^{2}}=\frac{[（31.10-23.96）-（23.96-10.92）]×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=1.5m/s²．
故答案為：（1）AB    （2）C    （3）1.5

點(diǎn)評 本題實(shí)驗(yàn)源于課本，但是又不同于課本，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．注意在本實(shí)驗(yàn)中不需要滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，因?yàn)槔�力可以彈簧秤直接測出．