Question

【題目】利用下圖裝置可以做力學中的許多實驗。

（1）以下說法正確的是______。

A．用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響

B．用此裝置“探究加速度a與力F和質(zhì)量m的關系”每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，不需要重新平衡摩擦力

C．在用此裝置“探究加速度a與力F和質(zhì)量m的關系”時，應使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

D．用此裝置探究“探究功與速度變化的關系”實驗時，不需要平衡小車運動中所受摩擦力的影響。

（2）在探究“探究加速度a與力F和質(zhì)量m的關系”實驗時需要平衡摩擦力，正確的操作是______。

A．把砝碼盤的細線系在小車上，小車拖著紙帶并開啟打點計時器開始運動

B．不能把砝碼盤的細線系在小車上，小車不用拖著紙帶開始運動

C．不能把砝碼盤的細線系在小車上，小車拖著紙帶并開啟打點計時器開始運動

D．把砝碼盤的細線系在小車上，小車不用拖著紙帶開始運動

（3）本裝置中要用到打點計時器，其中需要如下電源的打點計時器是_________。

（4）在利用此裝置“探究加速度a與力F和質(zhì)量m的關系”時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如下圖。已知打點計時器接在頻率為50 Hz的交流電源上，A點讀數(shù)為_____cm，此次實驗中打點計時器打下A 點時小車的瞬時速度為______m/s。（結果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）BC （2）C （3）乙 （4）18.35（18.33~18.38均算對） 0.63（0.62~0.63均算對）

【解析】利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實驗，在研究勻變速直線運動時不需要平衡摩擦力，在探究“小車的加速度與質(zhì)量的關系”和探究“功與速度變化的關系”實驗時，需要平衡摩擦力。平衡摩擦力后，改變小車的質(zhì)量，不需要重新平衡摩擦力。電火花打點計時器使用220 V的交流電源。根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出A點的速度。

（1）用此裝置“研究勻變速直線運動”時，我們只需得到一條勻變速運動的紙帶即可，有無摩擦力不影響實驗，A錯誤；用此裝置“探究加速度a與力F和質(zhì)量m的關系”時，需要平衡摩擦力，根據(jù)可知質(zhì)量抵消，即每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，不需要重新平衡摩擦力，為了使得繩子的拉力為砝碼和砝碼盤的總重力，應使砝碼和砝碼盤的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，BC正確；用此裝置探究“探究功與速度變化的關系”實驗時，為了使得小車受到的外力等于砝碼和砝碼盤的總重力，需要平衡摩擦力，D錯誤；

（2）平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，小車沿木板拖著紙帶運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，故C正確。

（3）電火花打點計時器使用的是220 V交流電，電磁打點計時器使用的是4~6 V的低壓交流電，故選乙。

（4）A點的讀數(shù)為18.35 cm；根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度知，A點的瞬時速度為：。