Question

【題目】在“探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來(lái)測(cè)細(xì)線中的拉力．

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法正確的是________．

A.必須用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量

B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量

C.應(yīng)當(dāng)先釋放小車(chē)，再接通電源

D.需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

E.實(shí)驗(yàn)中需要將小車(chē)軌道適當(dāng)傾斜以平衡摩擦力

F.實(shí)驗(yàn)中小車(chē)應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置靜止釋放

(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，打下B點(diǎn)時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速率是_____m/s．小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小是______m/s2.（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)由實(shí)驗(yàn)得到小車(chē)的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示．則小車(chē)與軌道的滑動(dòng)摩擦力Ff=____N.

Answer 1

【答案】DEF 0.721 2.40 1.0

【解析】

(1)[1] AB．對(duì)小車(chē)的拉力是通過(guò)力傳感器得到的，故無(wú)需測(cè)量沙和沙桶的質(zhì)量，也不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，故AB錯(cuò)誤；

C．使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，在釋放小車(chē)，故C錯(cuò)誤；

D．探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確；

E．由于實(shí)驗(yàn)要求研究小車(chē)的合外力與加速度的關(guān)系，需要排除與軌道的滑動(dòng)摩擦力的影響，所以實(shí)驗(yàn)中需要將長(zhǎng)木板傾斜，以平衡摩擦力，故E正確；

F．在釋放小車(chē)前，小車(chē)應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以能在紙帶上打出更多的點(diǎn)，有利于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和誤差的減小，故F正確；

(2)[2]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，打下點(diǎn)時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速率是：

[3]根據(jù)可得：

(3)[4]根據(jù)牛頓第二定律可知：

解得：