Question

17．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用圖1所示的裝置．

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法中正確的是CD
A．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，每次改變小車質(zhì)量時(shí)都應(yīng)平衡摩擦力
B．在探究加速度與外力的關(guān)系時(shí)，作出a-F的圖象為曲線
C．在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出a-$\frac{1}{m}$圖象
D．當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小
（2）某次實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上依次打出一系列的點(diǎn)，取A、B、C、D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，距離如圖2所示，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，且計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為0.02s，則打C點(diǎn)的瞬間，紙帶的速度大小為0.11m/s，紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.20m/s²．（計(jì)算結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）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)．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�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

解答 解：（1）A、平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A錯(cuò)誤；
B、在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，作出a-F的圖象為直線，故B錯(cuò)誤；
C、要直觀的反映兩個(gè)量之間的關(guān)系，可以通過作圖來解決．但是只有作出一條直線，才可以直觀的反映兩個(gè)變量之間的關(guān)系．在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出a-$\frac{1}{m}$圖象，故C正確；
D、設(shè)小車的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的質(zhì)量為m，設(shè)繩子上拉力為F，
以整體為研究對(duì)象有mg=（m+M）a
解得a=$\frac{mg}{M+m}$，則繩子的拉力T=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．故D正確．
故選：CD
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，
得：v_c=$\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.01+0.012}{0.2}$=0.11m/s
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，
得：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.002}{0.01}$=0.20m/s²．
故答案為：（1）CD；（2）0.11，0.20

點(diǎn)評(píng) 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)，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來解決實(shí)驗(yàn)問題，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．