16.某實驗小組欲以如圖1所示實驗裝置探究“加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”.圖1中A為小車,B為裝有砝碼的小盤,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電磁打點計時器相連,小車的質(zhì)量為m1,小盤(及砝碼)的質(zhì)量為m2

(1)下列說法正確的是C
A.實驗時先放開小車,再接通打點計時器的電源
B.每次改變小車質(zhì)量時,應(yīng)重新平衡摩擦力
C.本實驗中應(yīng)滿足m2遠(yuǎn)小于m1的條件
D.在用圖象探究小車加速度與受力的關(guān)系時,應(yīng)作a-m1圖象
(2)實驗中得到一條打點的紙帶,如圖2所示,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,則打點計時器打下F點時小車的瞬時速度的計算式為vF=$\frac{{x}_{5}+{x}_{6}}{2T}$,小車加速度的計算式a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{9{T}^{2}}$.

分析 (1)實驗時需要提前做的工作有兩個:①平衡摩擦力,且每次改變小車質(zhì)量時,不用重新平衡摩擦力,因為f=mgsinθ=μmgcosθ,m約掉了.②讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小盤和重物的質(zhì)量m.
(2)根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上F點時小車的瞬時速度大。

解答 解:(1)A、實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車,故A錯誤.
B、平衡摩擦力,假設(shè)木板傾角為θ,則有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m約掉了,故不需要重新平衡摩擦力.故B錯誤.
C、讓小車的質(zhì)量m1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小盤和重物的質(zhì)量m2,因為:際上繩子的拉力F=Ma=$\frac{{m}_{2}g}{1+\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}}$,故應(yīng)該是m2<<m1,即實驗中應(yīng)滿足小盤和重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,故C正確;
D、F=ma,所以:a=$\frac{F}{m}$,所以在用圖象探究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,通常作a-$\frac{1}{m}$圖象,故D錯誤;
故選:C.
(2)根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上F點時小車的瞬時速度大小.
vF=$\frac{{x}_{5}+{x}_{6}}{2T}$
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2結(jié)合作差法得:a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{9{T}^{2}}$.
故答案為:(1)C;(2)$\frac{{{x_5}+{x_6}}}{2T}$,$\frac{{({x_4}+{x_5}+{x_6})-({x_1}+{x_2}+{x_3})}}{{9{T^2}}}$

點評 本題考察的比較綜合,需要學(xué)生對這一實驗掌握的非常熟,理解的比較深刻才不會出錯,要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力,在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
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A.甲是真實的實驗現(xiàn)象,丁是經(jīng)合理外推的結(jié)論
B.利用斜面做實驗,解決了時間難以測量的困難
C.甲的實驗,可“沖淡”重力的作用,使現(xiàn)象更明顯
D.丁的實驗,可“放大”重力的作用,使現(xiàn)象更明顯

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(1)如圖1所示,同時使用兩只彈簧測力計通過細(xì)繩套將橡皮條的另一端拉至O點.分別記錄兩個拉力的大小和方向,其中一只彈簧測力計的示數(shù)如圖所示,則其示數(shù)為2.6N.
(2)關(guān)于本實驗,下列說法正確的D
A.細(xì)繩套盡可能短一些
B.橡皮條的伸長量越大越好
C.拉兩個細(xì)繩套時,兩拉力夾角越大越好
D.拉細(xì)繩套時,拉力應(yīng)盡量與木板平行
(3)某同學(xué)通過多次實驗得出:力的合成遵循平行四邊形定則.圖2為根據(jù)其中一次實驗數(shù)據(jù)畫出的兩個力F1、F2的圖示,請利用平行四邊形定則在圖中作出這兩個力的合力F,根據(jù)圖示可以確定合力大小為3.5N.

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A.EA>EBB.φA<φB
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B.若將該粒子從點M移動到N點,電場力做功WMN有可能大于4.0×10-9 J
C.若A、B之間的距離為2 cm,粒子的電荷量為2×10-7 C,該電場的場強一定是E=2 V/m
D.若粒子的電荷量為2×10-9 C,則A、B之間的電勢差為4 V

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