Question

10．利用如圖裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)．

（1）以下說法正確的是BD
A．用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”時，必須設(shè)法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響
B．用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與滑軌平行
C．用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，需要重新平衡摩擦力
D．用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
（2）本裝置中要用到打點(diǎn)計(jì)時器．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室常用的兩種計(jì)時器．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“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如下圖，已知打點(diǎn)計(jì)時器接在頻率為50Hz的交流電源上，則此次實(shí)驗(yàn)中小車的加速度為2.5m/s²．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和操作的注意事項(xiàng)確定正確的選項(xiàng)．電火花打點(diǎn)計(jì)時器使用220V的交流電源，電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用4-6V的交流電源．
根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車的加速度．

解答 解：（1）A、用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”時，不需要平衡摩擦力，故A錯誤．
B、用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與滑軌平行，故B正確．
C、用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，改變砝碼和砝碼盤的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤．
D、為了使砝碼和小盤的總重力表示拉力，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故D正確．
故選：BD．
（2）電火花打點(diǎn)計(jì)時器使用的是220V的交流電源，故選：A．
（3）紙帶數(shù)據(jù)一共8段，由逐差法可得：${x}_{8}-{x}_{4}=4a{T}^{2}$，
${x}_{7}-{x}_{3}=4a{T}^{2}$，${x}_{6}-{x}_{2}=4a{T}^{2}$，${x}_{5}-{x}_{1}=4a{T}^{2}$，
則加速度為：a=$\frac{{x}_{5}+{x}_{6}+{x}_{7}+{x}_{8}-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}+{x}_{4}）}{16{T}^{2}}$=$\frac{0.042-0.026}{16×0.0{2}^{2}}=2.5m/{s}^{2}$．
故答案為：（1）BD，（2）A，（3）2.5．

點(diǎn)評 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)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，尤其是理解平衡摩擦力的操作和要求的含義．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．