Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如下圖所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

(1)“探究加速度與合外力的關(guān)系”裝置中，小車(chē)質(zhì)量為M，砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，通過(guò)改變m來(lái)改變小車(chē)所受的合外力大小，小車(chē)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出。現(xiàn)保持小車(chē)質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值(F為彈簧秤的示數(shù))。

①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法正確的是____

A．只需平衡小車(chē)的摩擦力

B．滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕

C．砂桶和砂的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量

D．先釋放小車(chē)，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

②某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖所示的一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，其中縱軸為小車(chē)的加速度大小，橫軸應(yīng)為________。

A.1/M B.1/m C．mg D．F

③當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí)，圖線______(填選項(xiàng)前的字母)。

A．逐漸偏向縱軸 B．逐漸偏向橫軸 C．仍保持原方向不變

（2）下圖為上述實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度為_______m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】(1).① B; ②. D; ③. C; (2). 2.00

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)前要對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作，既要平衡小車(chē)所受的摩擦力，也包括紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦力，以保證小車(chē)所受合外力恰好是繩子的拉力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑輪摩擦和繩子的重力會(huì)影響示數(shù)，所以滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕，選項(xiàng)B正確；本實(shí)驗(yàn)中彈簧秤的示數(shù)即為繩子的拉力，不需要用砂和砂桶的總重力代替繩子拉力，所以不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，若先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由于小車(chē)運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來(lái)的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選B．
（2）對(duì)小車(chē)分析，應(yīng)有F=ma，解得：，由于圖線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，所以橫軸應(yīng)為F，故D正確．
（3）由于圖象的斜率為k=，所以增大沙和沙桶質(zhì)量，k不變，仍保持原方向不變，所以C正確．故選C.
（4）由題意T=0.1s，根據(jù)△x=aT2可知