Question

【題目】某同學(xué)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，除了圖1中所示的器材外，還需要以下實(shí)驗(yàn)器材中的

A．秒表 B．天平 C．彈簧測(cè)力計(jì)

D．毫米刻度尺 E．低壓交流電源

（2）探究小車加速度和力的關(guān)系：他先用墊木把長(zhǎng)木板的一端墊高來平衡摩擦力．掛上小桶，每次往桶中加入適量的沙來改變小車受到的力，相應(yīng)地測(cè)出小車獲得的加速度．在該實(shí)驗(yàn)中，所用交流電的頻率為50Hz．某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖2所示，從比較清晰的某點(diǎn)起，取五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4．量得S1=2.15cm，S2=2.90cm，S3=3.70cm，S4=4.40cm，則打“3”點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為 m/s，利用逐差法求得小車的加速度大小為 m/s2（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（3）若甲、乙兩同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，為方便對(duì)比，兩個(gè)同學(xué)畫圖時(shí)橫、縱軸坐標(biāo)的標(biāo)度都是一樣的，各自得到了a﹣F圖象如圖3所示．圖象的斜率不同說明兩位同學(xué)使用器材中的 是不同的，且大小關(guān)系是 ．

（4）若丙同學(xué)多次測(cè)量做出a﹣F圖象如圖4所示，發(fā)現(xiàn)該圖線不通過原點(diǎn)，且圖線的BC段明顯偏離直線，分析可能的原因

A．摩擦力平衡過度 B．平衡摩擦力時(shí)傾角太小

C．所用小車的質(zhì)量太大 D．所掛桶和沙的總質(zhì)量太大

Answer 1

【答案】（1）BDE；

（2）0.405；0.763；

（3）小車質(zhì)量；m甲＞m乙；

（4）BD

【解析】

試題（1）明確實(shí)驗(yàn)原理以及具體操作，知道需要測(cè)量數(shù)據(jù)即可正確解答；

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求解瞬時(shí)速度，利用逐差法可求出物體的加速度大��；

（3）a﹣F圖象的斜率等于物體的質(zhì)量，故斜率不同則物體的質(zhì)量不同；

（4）實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶的重力代替小車的合力，故要通過將長(zhǎng)木板右端墊高來平衡摩擦力和使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量來減小實(shí)驗(yàn)的誤差．

解：（1）需要刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離大小，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是低壓交流電源，需要天平測(cè)量小車質(zhì)量，故AC錯(cuò)誤．BDE正確；

故選BDE．

（2）相鄰計(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)的推論得：=0.405m/s，

根據(jù)△x=aT2得：

==0.763m/s2，

（3）由圖可知在拉力相同的情況下a乙＞a甲，

根據(jù)F=ma可得a=，即a﹣F圖象的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)，即m乙＜m甲．故兩人的實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量不同．

（4）A、開始當(dāng)小車掛上重物時(shí)，加速度卻為零，線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，故導(dǎo)致圖象不過原點(diǎn)的原因是木板傾角偏�。�即說明操作過程中平衡摩擦力不足，故B正確，A錯(cuò)誤；

C、從圖象上可以看出：F從0開始增加，砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面砂和砂桶的質(zhì)量就沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，由加速度表達(dá)式知a逐漸減小，所以圖象向下彎曲，故C錯(cuò)誤，D正確．

故選BD

故答案為（1）BDE；（2）0.405；0.763；（3）小車質(zhì)量；m甲＞m乙； （4）BD