Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。

用鐵架臺(tái)將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將兩個(gè)質(zhì)量相等的小車A、B放置在木板右端，用細(xì)線繞過(guò)滑輪組后與兩小車相連。兩條紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后分別與小車連接在一起。將兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在同一個(gè)電源上，確保可將它們同時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉。實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)將兩小車按住，乙同學(xué)先在動(dòng)滑輪下方掛上一個(gè)鉤碼，再接通電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作。打點(diǎn)穩(wěn)定后，甲將兩輛小車同時(shí)釋放。在小車撞到定滑輪前，乙斷開(kāi)電源，兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)停止工作，取下兩條紙帶，通過(guò)分析處理紙帶記錄的信息，可以求出兩小車的加速度，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn).請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

（1）下圖為小車A后面的紙帶，紙帶上的0, 1, 2, 3, 4,5, 6為每隔4個(gè)打印點(diǎn)選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中標(biāo)注，單位為cm。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，則小車A的加速度a1=_____m/s2(結(jié)果保留兩位有效效字)。同樣測(cè)出小車B的加速度a2，若a1:a2近似等于_________，就可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比。

（2）丙同學(xué)提出，不需測(cè)出兩小車加速度的數(shù)值.只量出兩條紙帶上從第一個(gè)打印點(diǎn)到最后一個(gè)打印點(diǎn)間的距離x1、x2，也能完成實(shí)驗(yàn)探究，若x1：x2近似等于___，也可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比，理由是_____________。

（3）下列操作中，對(duì)減少實(shí)驗(yàn)誤差有益的是______

A.換用質(zhì)量大一些的鉤碼

B.換用質(zhì)量大一些的小車

C.調(diào)整定滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)線與木板平行

D.平衡小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力時(shí)，將細(xì)線與小車連接起來(lái)

Answer 1

【答案】 （1）0.48 1:2 （2）1:2 由可知，當(dāng)時(shí)間t相等時(shí)，位移與加速度成正比； （3）AC

【解析】(1)同紙帶可知，小車A的加速度，式中，代入數(shù)據(jù)可得： ，由裝置可知，B車受的拉力TB等于A車所受拉力的2倍，則根據(jù)，可知，測(cè)出B的加速度a2，如果a1:a2=1:2，就可以說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與質(zhì)量成正比。

(2)丙同學(xué)的驗(yàn)證方法是：比較x1與x2的比值是否近似等于1:2；小車從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，紙帶上最初和最末兩個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，同可知，x與a成正比，即距離之比等于加速度之比。

(3)A項(xiàng)：換成質(zhì)量更大一些的鉤碼，可減小實(shí)驗(yàn)的相對(duì)阻力，使得測(cè)量更準(zhǔn)確，故A正確；

B項(xiàng)：換質(zhì)量大一些的小車，可增大阻力，加大誤差，故B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：調(diào)整定滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)線與木板平行，可減實(shí)驗(yàn)的誤差，故C正確；

D項(xiàng)：平衡小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力時(shí)，只讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，而不應(yīng)連接細(xì)線，故D錯(cuò)誤。