Question

“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示．

（1）打點(diǎn)計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁式打點(diǎn)計時器和電火花計時器，使用的都是

交流電

（填“直流電”或“交流電”），它們是每隔

0.02

s打一個點(diǎn)．
（2）下列說法正確的是

D

．
A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力
B．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源
C．本實驗砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小車A的質(zhì)量
D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a-

1

mA

圖象
（3）某同學(xué)在實驗中．打出的一條紙帶如圖所示，他選擇了幾個計時點(diǎn)作為計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個計時點(diǎn)沒有標(biāo)出，其中s₁=7.06cm、s₂=7.68cm、s₃=8.30cm、s₄=8.92cm，紙帶加速度的大小是

0.62

m/s²．

（4）某同學(xué)將長木板右端適當(dāng)墊高，其目的是

平衡摩擦力

．但他把長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(xiàn)表示細(xì)線作用于小車的拉力．他繪出的a-F關(guān)系圖象是

C

Answer 1

分析：（1）打點(diǎn)計時器是使用交流電的計時儀器，打點(diǎn)時間間隔等于交流電的周期．
（2）A、實驗前要平衡摩擦力，每次改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力；
B、實驗時應(yīng)先接通電源，然后再釋放小車；
C、在砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量時，小車受到的拉力近似等于砝碼及砝碼盤受到的重力；
D、應(yīng)用圖象法處理加速度與質(zhì)量關(guān)系實驗數(shù)據(jù)時，為了直觀，應(yīng)作a-

1

mA

圖象；
（3）做勻變速運(yùn)動的物體在相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移之差等于定值at²，據(jù)此可以求出紙帶的加速度．
（4）實驗前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，如果木板墊起的太高，過平衡摩擦力，小車重力平行于木板方向的分力大于小車受到的摩擦力，在不施加拉力時，小車已經(jīng)有加速度，a-F圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)，在a軸上有截距．

解答：解：（1）打點(diǎn)計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁式打點(diǎn)計時器和電火花計時器，使用的都是 交流電，它們是每隔T=

1

f

=0.02s打一個點(diǎn)．
（2）A、實驗前要平衡摩擦力，每次改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，故A錯誤；
B、實驗時應(yīng)先接通電源，然后再釋放小車，故B錯誤；
C、在砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量時，小車受到的拉力近似等于砝碼及砝碼盤受到的重力，故C錯誤；
D、應(yīng)用圖象法處理加速度與質(zhì)量關(guān)系實驗數(shù)據(jù)時，為了直觀，應(yīng)作a-

1

mA

圖象，故D正確；
故選D．
（3）計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔t=0.02×5=0.1s，紙帶（小車）做勻變速運(yùn)動，由△x=at²可知，紙帶加速度
a=

a1+a2

2

=

s3-s1+s4-s2

4t2

=

0.0830m-0.0706m+0.0892m-0.0768m

4×(0.1s)2

≈0.62m/s²．
（4）將長木板右端適當(dāng)墊高，其目的是平衡摩擦力；把長木板的右端墊得過高，使得傾角過大，小車所受重力平行于木板的分力大于小車受到的摩擦力，小車受到的合力大于細(xì)線的拉力，在小車不受力時，小車已經(jīng)具有一定的加速度，a-F圖象不過原點(diǎn)，在a軸上有截距，因此他繪出的a-F關(guān)系圖象是C．
故答案為：（1）交流電；0.02；（2）D；（3）0.62；（4）平衡摩擦力；C．

點(diǎn)評：要知道驗證牛頓第二定律實驗的注意事項，要會處理實驗數(shù)據(jù)，能根據(jù)打出的紙帶求出物體的加速度、物體的瞬時速度．要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．