Question

14．某班同學做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗，桌子已有下列器材：附有定滑輪的軌道、小車、紙帶、細繩、鉤碼、塑料小桶、沙子、刻度尺、導線等．

（1）實驗還需要選用圖中哪些器材？BD（用字母表示）
（2）小王同學經(jīng)正確實驗操作，獲得如下圖所示的三條紙帶：一條紙帶是利用空車與空桶實驗所得，一條紙帶是利用空車與加沙子的小桶實驗所得，一條紙帶是利用加鉤碼的小車與空桶實驗所得．則哪條紙帶是利用加鉤碼的小車與空桶實驗所得？①；（填“①”、“②”或“③”）

（3）小李同學正確測量紙帶數(shù)據(jù)，在如圖甲所示的v-t圖象上描點，則由圖可知小車加速度大小為1.1m•s^-2；（結果保留兩位有效數(shù)字）
（4）小張同學在描繪v-t圖象后發(fā)現(xiàn)：在圖線的末端發(fā)生了彎曲，如圖乙所示，請問是下列哪個原因造成的？C．
A．在實驗前沒有平衡摩擦力
B．小桶的總質(zhì)量沒有滿足遠小于小車的總質(zhì)量
C．沒有調(diào)節(jié)定滑輪高度使拉線與軌道板面平行

Answer 1

分析 （1）選擇實驗所需的器材，結合實驗步驟考慮每步用到哪些器材，這樣容易聯(lián)想容易記憶；
（2）根據(jù)牛頓第二定律，結合整體法，即可判定；
（3）根據(jù)描點法作出v-t圖象，根據(jù)圖象的斜率求出加速度；
（4）根據(jù)速度與時間圖象斜率表示加速度大小，再結合實驗原理與操作，即可求解．

解答 解：（1）關于“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的步驟：
木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定，連接好電路；
穿紙帶，掛鉤碼；
先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打完一條后立即關閉電源．
換紙帶，加鉤碼，再做二次．
最后用刻度尺測量兩點間的距離．
因此實驗還需要選用圖中打點計時器與電源，故選：BD；
（2）根據(jù)牛頓第二定律與整體法，可知，空車與空桶時的加速度，大于加鉤碼的小車與空桶實驗時的加速度，而空車與加沙子的小桶實驗加速度，
然而由紙帶中點與點間距可知，圖①加速度最小，即為利用加鉤碼的小車與空桶實驗所得；
（3）根據(jù)描點法作出v-t圖象

v-t圖象的斜率表示加速度，為：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{1.1-0.44}{0.6}$=1.1m/s²；
（4）在描繪v-t圖象后發(fā)現(xiàn)：在圖線的末端發(fā)生了彎曲，
如圖乙所示，可知：速度較小時，沒有彎曲，當速度較大時，則出現(xiàn)加速度減小的現(xiàn)象，
說明繩子的拉力與板不平行，出現(xiàn)繩子拉力在板方向的分力越來越�。�
然而與是否平衡摩擦力，沒有關系，
對于小桶的總質(zhì)量沒有滿足遠小于小車的總質(zhì)量此條件，只有當加速度較大時，才會出現(xiàn)誤差較大現(xiàn)象，
由上分析可知，故選：C，
故答案為：（1）BD；（2）①；（3）1.1；（4）C．

點評 探究小車速度隨時間變化的關系的實驗，所需的實驗器材應該從實驗的過程和步驟去考慮；掌握由紙帶點間距去分析加速度的大小關系，及注意描點作圖的技巧與要求，同時理解速度與時間圖象斜率的含義，最后掌握誤差的分析方法，注意引起誤差的根源是解題的突破口．