Question

11．某實(shí)驗小組利用如圖1所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗．

（1）本實(shí)驗使用的實(shí)驗方法是C．（選填字母代碼）
A．理想實(shí)驗法     B．等效替代法   C．控制變量法D．建立物理模型法
（2）為了減小誤差，在平衡摩擦力后，每次實(shí)驗必須通過改變鉤碼的個數(shù)來改變小車所受合外力，獲取多組數(shù)據(jù)．若小車質(zhì)量為400g，實(shí)驗中每次所用的鉤碼總質(zhì)量范圍應(yīng)選A組會比較合理．（填選項前的字母）
A．10g～40g         B．200g～400g       C．1000g～2000g
（3）圖2中給出的是實(shí)驗中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出，由該紙帶可求得v₃=0.305m/s，小車的加速度a=1.07m/s²（以上兩空均保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）該實(shí)驗采用控制變量法．
（2）實(shí)驗中為了使鉤碼的重力等于繩子的拉力，需滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．
（3）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計數(shù)點(diǎn)3的瞬時速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車的加速度．

解答 解：（1）探究加速度與合外力的關(guān)系，采用控制變量法．故選：C．
（2）平衡摩擦力后，為了使繩子的拉力等于所掛鉤碼的重力，則鉤碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故選：A．
（3）計數(shù)點(diǎn)3的瞬時速度${v}_{3}=\frac{{x}_{24}}{2T}=\frac{（2.55+3.55）×1{0}^{-2}}{0.2}$=0.305m/s．
根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得，a=$\frac{{x}_{35}-{x}_{13}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（3.55+4.72-2.55-1.44）×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=1.07m/s²．
故答案為：（1）C，（2）A，（3）0.305，1.07．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵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(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動推論的運(yùn)用．