Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖1所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):“探究加速度與合外力的關(guān)系”裝置中,小車質(zhì)量為,沙桶和沙子的總質(zhì)量為,通過(guò)改變改變小車所受的合外力大小,小車的加速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出.現(xiàn)保持小車質(zhì)量不變,逐漸增大沙桶和沙的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到多組、值(為彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)).

(1).為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,下列做法正確的是________

A.需平衡小車的摩擦力

B.砂桶和砂的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.滑輪摩擦足夠小,繩的質(zhì)量要足夠輕

D.先釋放小車,后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

(2).某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖2所示的一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,其中縱軸為小車的加速度大小,橫軸應(yīng)為_________

A. B. C. D.

(3).當(dāng)沙桶和沙的總質(zhì)量較大導(dǎo)致較大時(shí),圖線________

A.逐漸偏向縱軸

B.逐漸偏向橫軸

C.仍保持原方向不變

(4).圖3為上述實(shí)驗(yàn)中打下的一條紙帶, 點(diǎn)為小車剛釋放時(shí)打下的起始點(diǎn),每?jī)牲c(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出,測(cè)得、、、,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為 ,小車的加速度為__________.

Answer 1

【答案】AC D C 4.0

【解析】

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)。其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚。對(duì)小車列出牛頓第二定律方程和平衡方程，解出加速度a的函數(shù)表達(dá)式，然后即可得出橫軸坐標(biāo)與斜率與什么物理量有關(guān)，從而得出結(jié)論。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小.

（1）此實(shí)驗(yàn)需平衡小車的摩擦力，因滑輪摩擦和繩子的重力會(huì)影響示數(shù)，所以滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕，實(shí)驗(yàn)前要對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作，以保證小車所受合外力恰好是繩子的拉力，選項(xiàng)AC正確；本實(shí)驗(yàn)中彈簧秤的示數(shù)即為繩子的拉力，不需要用砂和砂桶的總重力代替繩子拉力，所以不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，若先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由于小車運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來(lái)的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故D錯(cuò)誤。故選AC。
（2）對(duì)小車分析，應(yīng)有F=Ma，解得：a=F，由于圖線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，所以橫軸應(yīng)為F，故D正確。故選D
（3）由于圖象的斜率為k=，所以增大沙和沙桶質(zhì)量，k不變，仍保持原方向不變，所以C正確。故選C
（4）紙帶上面每打一點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s，且每?jī)蓚�(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出，T=0.1s。連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為△x=4cm=0.04m，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可得：；