Question

【題目】“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器，使用的都是__________（填“直流電”或“交流電”）。

（2）下列措施中不正確的是________

A．為了使繩對(duì)小車?yán)�力的大小近似等于砝碼總的重力，要求砝碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M。

B．平衡摩擦力的方法就是添加砝碼，使小車能勻速滑動(dòng)

C．每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力

D．實(shí)驗(yàn)中通過增加砝碼來改變小車受到的拉力

（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中．打出的一條紙帶如圖所示，他選擇了幾個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4 個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出，其中s1= 7.06cm、s2=7.68cm、s3=8.30cm、s4=8.92cm，那么打b 點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小是_______m/s；紙帶加速度的大小是___________m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

（4）某同學(xué)將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力。但他把長(zhǎng)木板的右端墊得過高，使得傾角過大。用a 表示小車的加速度，F 表示細(xì)線作用于小車的拉力，他繪出的a - F 關(guān)系圖像是_______

Answer 1

【答案】(1) 交流電 (2) BC (3) 0.74 0.62 (4) C

【解析】

（1）電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器，使用的都是交流電。

（2）設(shè)小車的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的質(zhì)量為m，設(shè)繩子上拉力為F，以整體為研究對(duì)象有mg=（m+M）a，解得；以M為研究對(duì)象有繩子的拉力F=Ma=，顯然要有F=mg必有M＞＞m，即于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，選項(xiàng)A正確；平衡摩擦力的方法就是，小車與紙帶相連，小車前面不掛小桶，把小車放在斜面上給小車一個(gè)初速度，看小車能否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；每次改變拉小車的拉力后不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中通過增加砝碼來改變小車受到的拉力，選項(xiàng)D正確；此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選BC．

（3）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上b點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�vb==0.74m/s；

設(shè)a到b之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2；x4-x2=2a2T2；為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)兩個(gè)加速度取平均值，得：a=（a1+a2）；

即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：

（4）平衡摩擦力時(shí)把長(zhǎng)木板的右端墊得過高，使得傾角過大，在不掛砝碼盤時(shí)，小車受到的合力不為零，小車已經(jīng)有加速度，a-F圖象不過原點(diǎn)，在a軸上有截距，繪出的a-F圖象是C．