Question

9．某探究學(xué)習(xí)小組在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖1所示．

①實驗室用打點計時器有電磁打點計時器和電火花打點計時器兩種，則電火花打點計時器所用的電源電壓為220V，如果所用電源頻率為50hz，則電磁打點計時器每打相鄰兩點的時間間隔為0.02 s．
②實驗時保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定，探究加速度與小車（包括車中砝碼）質(zhì)量M的關(guān)系，以下做法正確的是C
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將長木板帶有滑輪的一端適當(dāng)墊高
B．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在 小車上
C．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
D．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源
③實驗時打出的某一條紙帶，取一段如圖2所示的紙帶研究其運動情況．設(shè)O點為計數(shù)的起始點，在四個連續(xù)的計數(shù)點中，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，若物體做理想的勻加速直線運動，則打計數(shù)點“A”時物體的瞬時速度為0.5m/s，物體的加速度為2m/s²．

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．要求在什么情況下才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應(yīng)先以整體為研究對象求出整體的加速度，再以M為研究對象求出繩子的拉力，通過比較繩對小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點時小車的瞬時速度大小．

解答 解：（1）實驗室用打點計時器有電磁打點計時器和電火花打點計時器兩種，則電火花打點計時器所用的電源電壓為220V，如果所用電源頻率為50hz，則電磁打點計時器每打相鄰兩點的時間間隔為0.02 s．
（2）A、平衡摩擦力時，應(yīng)將長木板不帶定滑輪的一端適當(dāng)墊高，故A錯誤；
B、平衡摩擦力時，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，是小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動．故B錯誤．
C、每次改變小車的質(zhì)量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故C正確．
D、實驗時，應(yīng)先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理．故D錯誤．
故選：C
（3）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點時小車的瞬時速度大�。�
v_A=$\frac{0.1}{2×0.1}$=0.5m/s
根據(jù)運動學(xué)公式△x=at²得：
a=$\frac{0.1-0.04-0.04}{0.01}$=2m/s²．
故答案為：（1）0.02
（2）C
（3）0.5；2

點評 只要真正掌握了實驗原理就能順利解決此類實驗題目，而實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)的處理都與實驗原理有關(guān)，故要加強對實驗原理的學(xué)習(xí)和掌握．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．