Question

5．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)裝置簡圖．

（1）在保持小車受力相同時(shí)，探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)屮，以下做法正確的是
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將裝有砝碼的小桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D．為得出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出a-$\frac{1}{m}$圖象
（2）圖b是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，其中O、A、B、C、D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，打“B”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為0.54m/s．由紙帶求出小車的加速度的大小為1.5m/s²．（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 探究加速度與拉力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，要求小車在無動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．小車的加速度應(yīng)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求出；平衡摩擦力時(shí)，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作過程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車．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)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時(shí)，不能將裝砝碼的托盤用細(xì)線通過定滑輪系在小車上．故A錯(cuò)誤．
B、每次改變小車的質(zhì)量，不需要重新平衡摩擦力．故B正確．
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，再放開小車．故C錯(cuò)誤．
D、探究a與m的關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-$\frac{1}{m}$圖線．故D正確．
故選：BD．
（2）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
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_B=$\frac{0.1387-0.0310}{2×0.1}$=0.54m/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=$\frac{0.2153-0.0772-0.0772}{4×0.01}$=1.5m/s²．
故答案為：（1）BD；（2）0.54；1.5；

點(diǎn)評 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)生基本知識的掌握，同時(shí)也考查了學(xué)生對實(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．