Question

20．如圖1所示為某實(shí)驗(yàn)小組“探究物體的加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．A為小車(chē)，質(zhì)量為M，連接在小車(chē)后面的紙穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B，它們均置于一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，P的質(zhì)量為m，C為彈簧測(cè)力計(jì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量m，讀出測(cè)力計(jì)不同讀數(shù)F，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．

（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為交流（選填“交、直”）220V．
（2）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，下列說(shuō)法正確的是AB
A．長(zhǎng)木板的左端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē)
C．實(shí)驗(yàn)中m應(yīng)遠(yuǎn)小于M
D．測(cè)力計(jì)的讀數(shù)始終為$\frac{mg}{2}$
（3）如圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，依照打點(diǎn)的先后順序編號(hào)為0、1、2、3、4、5、6，測(cè)得x₁=1.30cm，x₂=1.80cm，x₃=2.28cm，x₄=2.78cm，x₅=3.29，x₆=3.81cm，交流電的頻率為50Hz，物體的加速度大小0.50m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)必須要平衡摩擦；由于該實(shí)驗(yàn)的連接方式，小車(chē)是在繩的拉力下加速運(yùn)動(dòng)，故不要求重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量；由牛頓第二定律可求解測(cè)力計(jì)的讀數(shù)；
根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為交流220V．
（2）A、減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板左端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力，故A正確；
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē)，能提高紙帶的利用率，減小實(shí)驗(yàn)的誤差，故B正確；
C、由于該實(shí)驗(yàn)的連接方式，重物和小車(chē)不具有共同的加速度，小車(chē)是在繩的拉力下加速運(yùn)動(dòng)，此拉力可由測(cè)力計(jì)示數(shù)獲得，不需要用重物的重力來(lái)代替，實(shí)驗(yàn)不要求m遠(yuǎn)小于M，故C錯(cuò)誤；
D、由于重物向下加速度運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律：mg-2F=ma，解得：F=$\frac{mg-ma}{2}$，故D錯(cuò)誤；
故選：AB．
（2）從0點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，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(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{（0.0278+0.0329+0.0381）-（0.013+0.018+0.0228）}{{（3×0.1）}^{2}}$=0.50m/s²
故答案為：
（1）交；220
（2）AB
（3）0.50

點(diǎn)評(píng) 本題第2問(wèn)選項(xiàng)C為易錯(cuò)選項(xiàng)，這個(gè)是課本參考實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)版，用這種方法可以準(zhǔn)確得到小車(chē)受到的合外力，而不需要用重物的重力來(lái)近似代替，是一個(gè)比課本參考方案更好的辦法，題目?jī)r(jià)值很高．要提高應(yīng)用勻變速直線(xiàn)的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)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．