14.如圖(a)為某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖,A為小車,B為電火花計(jì)時(shí)器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板.在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車?yán)的大小等于砝碼和小桶的總重力,小車運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上的點(diǎn)求得.

(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是A
A.控制變量法    B.假設(shè)法    C.理想實(shí)驗(yàn)法    D.等效替代法
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流(選填“直流”或“交流”)電源上.調(diào)整定滑輪,使細(xì)線與木板平行.
(3)圖(b)是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分,其中0、1、2、3、4是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示,打“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為0.26m/s,由紙帶求出小車的加速度的大小a=0.49 m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(4)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí),保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖(c)所示,該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因?yàn)槠胶饽Σ亮^(guò)度.

分析 (1)加速度與物體質(zhì)量、物體受到的合力有關(guān),在探究加速度與物體質(zhì)量、受力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該使用控制變量法.
(2)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源,為了使繩子的拉力等于合力,繩子的方向應(yīng)與長(zhǎng)木板平行;
(3)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,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度,可以求出打紙帶上打3點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大。
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡摩擦力,沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,a-F圖象在F軸上有截距;平衡摩擦力過(guò)度,在a-F圖象的a軸上有截距.

解答 解:(1)探究加速度與力的關(guān)系時(shí),要控制小車質(zhì)量不變而改變拉力大小;
探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)控制拉力不變而改變小車質(zhì)量,這種實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法.
故選:A
(2)電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上.調(diào)整定滑輪高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行.
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度得:
v3=$\frac{0.024+0.0288}{2×0.1}$=0.26m/s
根據(jù)作差法得:
a=$\frac{0.0288+0.0240-0.0189-0.0140}{4×0.01}$=0.49m/s2
(4)由圖象可知,a-F圖象在a軸上有截距,這是由于平衡摩擦力過(guò)度造成的
故答案為:(1)A;(2)交流;細(xì)線與木板平行;(3)0.26;0.49;(4)平衡摩擦力過(guò)度.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用及打出的紙帶的處理方法,有利于學(xué)生基本知識(shí)的掌握,同時(shí)也考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法,及試驗(yàn)條件的掌握,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.N=$\sqrt{{G}^{2}+{F}^{2}}$B.N=$\frac{G}{cosα}$C.N=Gsinα+FcosαD.N=$\frac{F}{tanα}$

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B.手對(duì)吊環(huán)作用力方向豎直向下
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(1)摩擦力的大;
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