Question

1．利用如圖1裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)

（1）以下說法正確的是C
A．用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，必須設(shè)法消除小車和木板間摩擦阻力的影響
B．用此裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，每次改變鉤碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，需要重新平衡摩擦力
C．用此裝置“探究做功和速度變化關(guān)系”時(shí)，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與木板平行
（2）本裝置中要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，如圖2所示為實(shí)驗(yàn)室常用的兩種計(jì)時(shí)器，其中甲裝置用的電源要求是A
A．交流220V   B．直流220V  C．交流4-6V  D．直流4-6V
（3）在利用此裝置做實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出一條紙帶的一部分如圖3，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，則此次實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為0.53m/s，小車的加速度2.5m/s．（以上兩問均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實(shí)驗(yàn)，在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)不需要平衡摩擦力，在探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”和探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要平衡摩擦力；在探究“小車的加速度a與力F的關(guān)系”時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達(dá)式，不難得出當(dāng)鈞碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量時(shí)，加速度a近似等于g的結(jié)論．
（2）甲裝置是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，直接接220V交流電源，乙裝置是電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，需接低壓交流電源；
（3）根據(jù)中間時(shí)刻的速度等于平均速度求解A點(diǎn)速度．根據(jù)逐差法可以算出小車的加速度．

解答 解：（1）A、此裝置可以用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，但不需要平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；
B、利用此裝置探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”，通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度．故B錯(cuò)誤；
C、探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與滑軌平行，故C正確．
故選：C．
（2）甲裝置是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，直接接220V交流電源；
故選：A
（3）根據(jù)中間時(shí)刻的速度等于平均速度得：${v}_{A}=\frac{x}{2T}$=$\frac{21×1{0}^{-2}}{2×0.02}$m/s≈0.53m/s
在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，有△x=at²，將△x=0.1cm，和t=0.02s
帶入解得：a=2.5m/s²．
故答案為：（1）C；（2）A；（3）0.53；2.5．

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，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)，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來解決實(shí)驗(yàn)問題，知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于平均速度．明確△s=aT²．