Question

4．“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，某組同學制訂實驗方案、選擇實驗器材且組裝完成，在接通電源進行實驗之前，實驗裝置如圖1所示．

（1）下列對此組同學操作的判斷錯誤的是A．
A．打點計時器不應該固定在長木板的最右端，而應該固定在靠近定滑輪的那端，即左端
B．打點計時器不應使用干電池，應使用低壓交流電源
C．實驗中不應該將長木板水平放置，應該在右端墊起合適的高度
D．小車初始位置不應該離打點計時器太遠，而應該靠近打點計時器放置
（2）保持小車質量不變，改變沙和沙桶質量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖2，該圖線不通過原點，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是平衡摩擦力過度．
（3）某同學順利地完成了實驗．某次實驗得到的紙帶如圖3所示，紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標出，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出．由此可求得打點1時小車的速度是0.26m/s．小車的加速度大小0.50m/s²．（結果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）本題是“探究加速度與力、質量的關系”的實驗，掌握實驗原理，了解實驗操作要領及注意事項是解決本題的關鍵，根據(jù)相關知識解答即可；（2）平衡摩擦力時木板墊的過高，木板傾角過大，會導致平衡摩擦力過度，出現(xiàn)圖2中的現(xiàn)象；（3）根據(jù)平均速度公式可求得打點1時小車的速度，小車做勻變速直線運動，根據(jù)△x=at²可求加速度．

解答 解：（1）A、打點計時器應固定在沒有定滑輪的右端，故A錯誤；
B、打點計時器應使用低壓交流電源，不應使用干電池，故B正確；
C、實驗中不應該將長木板水平放置，應該在右端墊起合適的高度，以平衡摩擦力；故C正確
D、小車初始位置不應該離打點計時器太遠，而應該靠近打點計時器放置，故D正確．
本題選錯誤的，故選：A．
　（2）由a-F圖象可知，圖象不過原點，在a軸上有截距，說明不加力時小車已具有加速度，這是由于平衡摩擦力時木板墊的過高，木板傾角過大，平衡摩擦力過度造成的．
  （3）計數(shù)點間的時間間隔t=0.1s，小車做勻變速運動，打1點時小車的速度：
${v}_{1}=\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2t}=\frac{0.0240m+0.0289m}{2×0.1s}=0.26m/s$，
小車做勻變速直線運動，△x=at²，小車的加速度大�。�
$a=\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{t}^{2}}=\frac{0.0339m-0.0240m}{{2×（0.1s）}^{2}}=0.50m/{s}^{2}$
故答案為：（1）A；（2）平衡摩擦力過度；（3）0.26；0.50m/s²．

點評 掌握實驗原理，了解實驗操作要領及注意事項，小車做勻變速直線運動，根據(jù)平均速度公式求小車的速度，根據(jù)△x=at²可求加速度．