Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用表示，沙桶和沙的質(zhì)量用表示，小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點計時器打出的點計算得到。

（1）本實驗主要用到的物理思想方法是________

A.理想實驗法 B. 控制變量法

C.假設(shè)法 D.極限法

（2）.關(guān)于本實驗，下列說法中正確的是______

A.當(dāng)遠(yuǎn)大于時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力

B.用天平測出以及小車測量，小車運動的加速度可直接用公式求出

C.改變小車的質(zhì)量重復(fù)實現(xiàn)時，不需要重新平衡摩擦力

D.實驗時，應(yīng)先釋放小車，后接通打點計時器的電源

（3）.如圖所示為某次實驗得到的一條紙帶示意圖，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。已知打點計時器所接電源的頻率為。則大“2”點時 對應(yīng)的速度大小是______，紙帶在計數(shù)點間的加速大小是_____。（答案均保留兩位有效數(shù)字）

（4）如圖所示是某同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線。其中圖線不過原點的原因是_____________________________，圖線在末端彎曲的原因是_____________________________。

Answer 1

【答案】B C 0.81 2.0 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 不滿足

【解析】

(1)在探究加速度與物體質(zhì)量、受力關(guān)系的實驗中，應(yīng)該使用控制變量法；

(2)根據(jù)實驗的原理和注意事項確定正確的操作步驟；

(3)根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點2的瞬時速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度；

(4)當(dāng)F≠0時，a=0．也就是說當(dāng)繩子上有拉力時小車的加速度還為0，是沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的．當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小，否則圖象將會發(fā)生彎曲。

(1) 探究加速度與力的關(guān)系時，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，應(yīng)控制拉力不變而改變小車質(zhì)量；

這種實驗方法是控制變量法，故選：B。

(2) A項：當(dāng)m遠(yuǎn)小于M時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力，故A錯誤；

B項：小車的加速度通過紙帶進(jìn)行求解，不能通過牛頓第二定律進(jìn)行求解，故B錯誤；

C項：改變小車的質(zhì)量重復(fù)實驗時，不需要重新平衡摩擦力，故C正確；

D項：實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故D錯誤。

故選：C。

(3) 點2的瞬時速度

根據(jù)△x=aT2，運用逐差法得，

(4) 圖線不過原點表明當(dāng)F≠0時，a=0．也就是說當(dāng)繩子上有拉力時小車的加速度還為0，是沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的；

圖線在末端彎曲的原因是F較大時，鉤碼重力與繩的拉力有較大的差異，從而產(chǎn)生很大的誤差．即不滿足m＜＜M．