Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”。

（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材：

A. 交流電源、導(dǎo)線

B. 天平（含配套砝碼）

C. 秒表

D. 刻度尺

E. 細(xì)線、砂和小桶

其中不必要的器材是_________（填代號）。

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，其中1、2、3、4為依次選中的計(jì)數(shù)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s。分析此條紙帶可知：相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是_________s，計(jì)數(shù)點(diǎn)2對應(yīng)的小車的瞬時(shí)速度大小為________m／s，小車的加速度大小為_______m／s2。

（3）在探究“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了如圖丙所示的a—F圖像，其中圖線不過原點(diǎn)的原因是_____________________，圖線在末端彎曲的原因是__________________。

Answer 1

【答案】 （1）C （2）0.1 0.64 6.4 （3）平衡摩擦力過度 沒有滿足砂和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量的條件

【解析】（1）因打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能記錄時(shí)間，則不需秒表，故選C.

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源的頻率是50Hz，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是0.02s．由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，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2點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�v2==0.64 m/s
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： ．

（3）由圖丙所示圖象可知小車的拉力為0時(shí)，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過度，即木板與水平面的夾角太大；

該實(shí)驗(yàn)中當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量太大時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砂和砂桶的總重力大小，隨著F的增大，即砂和砂桶的質(zhì)量增大，逐漸地砂和砂桶的質(zhì)量不再滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量，因此會(huì)出現(xiàn)較大誤差，圖象會(huì)產(chǎn)生偏折現(xiàn)象．