16.用如圖1所示裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中小車及砝碼的總質(zhì)量為m1,鉤碼質(zhì)量為m2,并用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力,用紙帶測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的加速度.
(1)下列說法正確的是CD
A.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.本實(shí)驗(yàn)中m1應(yīng)遠(yuǎn)大于m2
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)用a-$\frac{1}{m1}$圖象
(2)下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分,從比較清晰的點(diǎn)跡起,在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出,測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離,如圖2所示.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源兩端,則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度的測(cè)量值a=1.0 m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量,分別測(cè)量小車在不同外力作用下的加速度.根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線,如圖3所示.此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此現(xiàn)象的主要原因可能是C
A.小車與平面軌道之間存在摩擦
B.平面軌道傾斜角度過大
C.所掛鉤碼的總質(zhì)量過大
D.所用小車的質(zhì)量過大.

分析 實(shí)驗(yàn)時(shí)需要提前做的工作有兩個(gè):①平衡摩擦力,且每次改變小車質(zhì)量時(shí),不用重新平衡摩擦力,因?yàn)閒=mgsinθ=μmgcosθ,m約掉了.②讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶(及砝碼)的質(zhì)量m.根據(jù)紙帶數(shù)據(jù),由△x=at2可求小車的加速度.

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、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車,故B錯(cuò)誤.
C、讓小車的質(zhì)量m1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m2,因?yàn)椋簩?shí)際上繩子的拉力F=m1a=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}+{m}_{1}}$m2g,故應(yīng)該是m2<<m1,而當(dāng)m2不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于m1時(shí)a=$\frac{{m}_{2}g}{{m}_{2}+{m}_{1}}$=$\frac{g}{1+\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}}$,隨m2的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g,故C正確.
D、F=ma,所以:a=$\frac{1}{{m}_{1}}$F,當(dāng)F一定時(shí),a與$\frac{1}{{m}_{1}}$成正比,故D正確.
故選:CD.
(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為:t=0.02s×5=0.1s,
根據(jù)紙帶數(shù)據(jù),由△x=at2可得小車的加速度為:a=$\frac{{X}_{CE}-{X}_{AC}}{(2t)^{2}}$=$\frac{(21.60-8.79)cm-8.79cm}{(0.2s)^{2}}$=1.0m/s2
(3)隨著力F的增大,即砝碼和小盤總質(zhì)量的增大,不再滿足砝碼和小盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象,故C正確、ABD錯(cuò)誤.
故選:C.
故答案為:(1)CD;(2)1.0; (3)C.

點(diǎn)評(píng) 教科書本上的實(shí)驗(yàn),我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚.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(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.閉合電鍵S后,燈泡L1逐漸變暗
B.閉合電鍵S后,燈泡L2逐漸變亮
C.斷開電鍵S后,B點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高
D.斷開電鍵S后,燈泡L2閃亮一下再逐漸變暗直至熄滅

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A.粒子在M點(diǎn)的電場力大于N點(diǎn)的所受的電場力
B.M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)
C.粒子在M點(diǎn)的速度大于在N點(diǎn)的速度
D.粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)能小于在M點(diǎn)的電勢(shì)能

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A.在$t+\frac{T}{2}$時(shí),質(zhì)點(diǎn)c的速度達(dá)到最大值
B.在t+2T時(shí),質(zhì)點(diǎn) d 的加速度達(dá)到最大值
C.從 t 到t+2T的時(shí)間間隔內(nèi),質(zhì)點(diǎn)d 通過的路程為6cm
D.t 時(shí)刻后,質(zhì)點(diǎn)b 比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置
E.從 t 時(shí)刻起,在一個(gè)周期內(nèi),a、b、c、d四個(gè)質(zhì)點(diǎn)所通過的路程均為一個(gè)波長.

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A.FA變大,F(xiàn)B變小B.FA變小,F(xiàn)B變大
C.FA變小,F(xiàn)B不變D.FA變大,F(xiàn)B先變小再變大

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