Question

13．借助圖1所示的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”．
（1）懸掛重物（小盤和砝碼）的質(zhì)量用m′表示，小車質(zhì)量用m表示，在實(shí)驗(yàn)過程中（懸掛重拖動(dòng)小車一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí)），要且懸掛重物的重力大小代替小車受到的拉力大小，須得滿足的條件是：小盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；調(diào)節(jié)裝置時(shí)，將長(zhǎng)木板右端抬高適當(dāng)角度的目的是：為了平衡摩擦力
（2）要研究三個(gè)變量中兩個(gè)量之間的關(guān)系時(shí)，應(yīng)采用的科學(xué)方法是：控制變量法．
（3）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源還是先釋放紙帶使小車運(yùn)動(dòng)？先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．
（4）某次實(shí)驗(yàn)中獲得一段紙帶如圖2所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的交流電源頻率為50Hz，該次實(shí)驗(yàn)中小車的加速度大小為0.34m/s²．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)小盤與砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于小盤與砝碼的重力；調(diào)節(jié)裝置時(shí)，將長(zhǎng)木板右端抬高適當(dāng)角度的目的是為了平衡摩擦力；
（2）（3）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和操作細(xì)節(jié)；
（4）理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，知道實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源．

解答 解：（1）當(dāng)小盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為認(rèn)為小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的力與小盤和砝碼重力相等．
由于小車運(yùn)動(dòng)的過程中，小車和紙帶會(huì)受到摩擦力的影響，所以調(diào)節(jié)裝置時(shí)，將長(zhǎng)木板右端抬高適當(dāng)角度的目的是為了平衡摩擦力．
（2）要研究三個(gè)變量中兩個(gè)量之間的關(guān)系時(shí)，應(yīng)采用的科學(xué)方法是：先保持其中的一個(gè)量不變，研究另外的兩個(gè)物理量中的一個(gè)隨另一個(gè)的變化．即采用控制變量法．
（3）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源后釋放紙帶使小車運(yùn)動(dòng)．
（4）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的交流電源頻率為50Hz，則周期是0.02s．由圖可知，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是0.1s．
小車的加速度：$a=\frac{{x}_{4}+{x}_{3}-{x}_{1}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（0.0702-0.0283）-0.0283}{4×0．{1}^{2}}=0.34$m/s²
故答案為：（1）小盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，為了平衡摩擦力；（2）控制變量法；（3）先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源；（4）0.34．

點(diǎn)評(píng) 只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．