Question

6．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線均處于水平．

（1）實驗時，一定要進行的操作是AB．（填步驟序號）
A．小車靠近打點計時器，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，實驗中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
（2）以拉力傳感器示數(shù)的二倍F（F=2F₀）為橫坐標，以加速度a為縱坐標，畫出的a-F圖象如圖2所示，則可能正確的是C．
（3）某同學得到如圖3所示的紙帶．已知打點計時器電源頻率為50Hz．A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點．由此可算出小車的加速度a=5.0m/s²（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，小車質(zhì)量不變時，加速度與拉力成正比，對a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)．明確實驗原理可知具體操作細節(jié)，根據(jù)勻變速直線運動的特點△x=aT²可以求出加速度的大��；

解答 解：（1）A、打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄拉力傳感器的示數(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，由實驗裝置可知，實驗前沒有平衡摩擦力，則畫出的a-F圖象在F軸上有截距，故C正確．
故選：
（3）根據(jù)△x=aT²，運用逐差法得，$a=\frac{{s}_{DG}^{\;}-{s}_{AG}^{\;}}{（3T）_{\;}^{2}}=\frac{（6.50-2.60）-（2.60-0.50）}{（3×0.02）_{\;}^{2}}$=$5.0m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）AB       （2）C        （3）5.0

點評 本題考察的比較綜合，需要學生對這一實驗掌握的非常熟，理解的比較深刻才不會出錯，知道a-F圖的斜率等于小車質(zhì)量的倒數(shù)，難度適中．