Question

（2011?門(mén)頭溝區(qū)一模）（1）甲同學(xué)采用如圖1所示的裝置驗(yàn)證規(guī)律：“物體所受合力一定，其加速度與質(zhì)量成反比”．實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上．平衡好摩擦力后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)．

①該實(shí)驗(yàn)要保持配重物體（包括托盤(pán)）的重力不變，這種物理方法屬于

A

A．控制變量法   B．微元法   C．理想化方法    D．極限法
②圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出．計(jì)數(shù)點(diǎn)F到計(jì)數(shù)點(diǎn)O之間的距離為

9.40

 cm，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)=

0.1

s，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度為

0.16

m/s；（小車(chē)的速度，結(jié)果保留二位有效數(shù)字）
③為了測(cè)量此次小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a，下面給出的幾個(gè)計(jì)算加速度a的關(guān)系式中正確的是

BCD

A.a=

OB-OA

T2

   B.a=

AB-OA

T2

C.a=

CD-OA

3T2

   D.a=

CF-OC

(3T)2

④圖3中她已把實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)在坐標(biāo)系中，請(qǐng)根據(jù)她的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，求出該實(shí)驗(yàn)配重物體（包括托盤(pán)）的質(zhì)量m₀=

4.5×10^-2㎏

（取重力加速度g=10m/s²，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）乙同學(xué)利用圖1的裝置驗(yàn)證規(guī)律：“物體的質(zhì)量一定，其加速度與合力成正比”．
①為了消除小車(chē)與水平木板之間摩擦力的影響，將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，下面能夠使墊高“適當(dāng)”的是

C

．
A．使小車(chē)在配重拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B．使小車(chē)在配重拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)
C．在不掛配重的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
D．在不掛配重的情況下使小車(chē)恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)
②乙同學(xué)保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變配重（包括托盤(pán)）的重力G，測(cè)出小車(chē)相應(yīng)的加速度a后，做出a-G圖象如圖4所示，已知三個(gè)坐標(biāo)值a₀、a₁、G₁，則下列判斷中正確的是

AD

．
A．圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，是由于墊高過(guò)大
B．圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，是配重（包括托盤(pán)）的重力G過(guò)大
C．小車(chē)加速度a₁可能是12m/s²
D．可以求出小車(chē)的質(zhì)量．

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．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(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上記數(shù)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小，根據(jù)△x=aT²求加速度．

解答：解：（1）①該實(shí)驗(yàn)要保持配重物體（包括托盤(pán)）的重力不變，這種物理方法屬于控制變量法，故選A．
②圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出．計(jì)數(shù)點(diǎn)F到計(jì)數(shù)點(diǎn)O之間的距離為9.40 cm，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，
相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s
中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度：
v_C=

xBD

tBD

=0.16m/s
③根據(jù)△x=aT²得
A、a=

OB-OA

T2

，故A錯(cuò)誤
B.a=

AB-OA

T2

故B正確
C.a=

CD-OA

3T2

   故C正確
D.a=

CF-OC

(3T)2

 故D正確
故選BCD．
④根據(jù)F=Ma得
a=

F

M

，所以a-

1

M

的圖象的斜率k=F
根據(jù)圖象解得F=4.5N
根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，小車(chē)的合力就是配重物體（包括托盤(pán)）的重力，即m₀=4.5×10^-2㎏
（2）①將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車(chē)的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車(chē)的合力就是繩子的拉力．故選C．
②A、圖中沒(méi)有拉力時(shí)就產(chǎn)生了加速度，說(shuō)明平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大．即墊高過(guò)大，故A正確，B錯(cuò)誤
C、以整體為研究對(duì)象有mg=（m+M）a
a=

mg

(m+M)

＜g，故C錯(cuò)誤
D、根據(jù)a=

1

M

?F
所以a-G圖象的斜率就是小車(chē)的質(zhì)量的倒數(shù)，故D正確
故選AD．
故答案為：（1）①A  ②9.40，0.1，0.16③BCD，④4.5×10^-2㎏（4.3×10^-2㎏～4.7×10^-2㎏均給分）
（2）①C ②AD

點(diǎn)評(píng)：只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類(lèi)實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．