Question

12．某同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車的加速度a與小車的質(zhì)量M之間的關(guān)系．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交變電流的頻率為50Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)中必須進(jìn)行的操作有AC．
A．平衡摩擦力時(shí)，不能掛鉤碼
B．改變小車的質(zhì)量后，需要重新平衡摩擦力
C．小車要在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置釋放
D．為了使小車加速度大一些，應(yīng)該盡量掛質(zhì)量大的鉤碼
（2）實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶如圖乙所示，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出．則小車的加速度大小為0.50m/s²．

（3）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，描繪出a-M圖象如圖丙，于是根據(jù)圖象得出結(jié)論：a與M成反比．該同學(xué)的做法是否合理？不合理（填“合理”或“不合理”）．

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力是讓小車所受的滑動(dòng)摩擦力等于小車所受重力沿斜面的分量，即mgsinθ=μmgcosθ，平衡摩擦力時(shí)，不能將重物用細(xì)線通過定滑輪系在小車上且只需要平衡一次；
（2）根據(jù)△x=aT²求解加速度；
（3）圖象為曲線不能說明兩個(gè)物理量成反比．

解答 解：A、平衡摩擦力時(shí)研究對(duì)象是小車，是讓小車所受的滑動(dòng)摩擦力等于小車所受重力沿斜面的分量，故平衡摩擦力時(shí)，不能將重物用細(xì)線通過定滑輪系在小車上，故A正確．
B、每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面向下的分量等于小車所受的滑動(dòng)摩擦力，即mgsinθ=μmgcosθ，故不需要重新平衡摩擦力，故B正確．
C、小車要在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置釋放，有利于紙帶的利用，故C正確．
D、鉤碼的質(zhì)量不能太大，否則不滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故D錯(cuò)誤．
故選：AC
（2）根據(jù)△x=aT²得：a=$\frac{0.0619-0.0569}{0.01}=0.50m/{s}^{2}$
（3）在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，作出a-m圖象是一條曲線，應(yīng)該做a-$\frac{1}{m}$圖象，如果是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，證明a與m成反比，所以該同學(xué)的做法不合理．
故答案為：（1）AC；（2）0.50；（3）不合理

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)，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含義．