Question

17．某同學“探究加速度與物體合力的關系”的實驗裝置如圖1所示，圖中A為小車，質量為m₁，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的固定長木板上，P的質量為m₂，C為彈簧測力計，實驗時改變P的質量，讀出測力計的示數(shù)F，不計輕繩與滑輪，滑輪與輪軸的摩擦，滑輪的質量．
①下列說法正確的是C
A．實驗中m₂應遠小于m₁
B．長木板必須保持水平
C．實驗時應先接通電源后釋放小車
D．小車運動過程中測力計的讀數(shù)為$\frac{{{m_2}g}}{2}$

②圖2是實驗過程中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D為選取的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個點沒有畫出，各計數(shù)點到O點的距離分別為：8.00cm、17.99cm、30.00cm、44.01cm，若打點計時器的打點頻率為50Hz，則由該紙帶可知小車的加速度大小為2.01m/s²（結果保留三位有效數(shù)字）．
③實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖象可能是圖3中的圖線B

Answer 1

分析 ①根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟．
②根據(jù)連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出小車的加速度．
③未平衡摩擦力時，F(xiàn)不等于零時，加速度仍然為零．

解答 解：①A、小車所受的拉力可以通過彈簧秤測出，不需要滿足m₂遠小于m₁，故A錯誤．
B、實驗應該平衡摩擦力，所以木板不能水平，故B錯誤．
C、實驗時應先接通電源后釋放小車，故C正確．
D、根據(jù)牛頓第二定律知，m₂g＞2T，則$T＜\frac{{m}_{2}g}{2}$，故D錯誤．
故選：C．
②根據(jù)△x=aT²，運用逐差法得，a=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（44.01-17.99-17.99）×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=2.01m/s²．
③某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，則F不等于零時，a仍然為零，故選：B．
故答案為：①C      ②2.01    ③B

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理以及注意事項，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動推論的運用．