Question

18．某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用如圖1所示裝置探究“物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”．

（1）在研究物體加速度與力的關(guān)系時(shí)，保持不變的物理量是A（只需填A(yù)或B）
A．小車質(zhì)量  B．塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量
（2）實(shí)驗(yàn)中，首先要平衡摩擦力，具體做法是B（只需填A(yù)或B）
A．在塑料桶中添加砝碼，使小車帶著紙帶勻速運(yùn)動(dòng)．
B．取下塑料桶，墊起滑板的一端，使小車帶著紙帶勻速運(yùn)動(dòng)．
（3）實(shí)驗(yàn)中要使小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量，才能認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力．
（4）在該實(shí)驗(yàn)中，所用交流電的頻率為50Hz．某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖2所示，從比較清晰的某點(diǎn)起，取五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4．量得s₁=2.15cm，s₂=2.90cm，s₃=3.70cm，s₄=4.40cm，則打點(diǎn)“3”時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為0.405m/s和用逐差法求得小車的加速度大小為0.763m/s²．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（5）某同學(xué)測(cè)得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)后，依照數(shù)據(jù)正確畫出a-F圖象如圖3示，（小車質(zhì)量保持不變）圖線不過原點(diǎn)的原因可是平衡摩擦力不足．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)采用可知變量法，平衡摩擦力時(shí)應(yīng)取下塑料桶，墊起滑板的一端，使小車帶著紙帶勻速運(yùn)動(dòng)．
實(shí)驗(yàn)中為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力，小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出點(diǎn)“3”時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車的加速度．
通過F不為零，加速度仍然為零，判斷圖線不過原點(diǎn)的原因．

解答 解：（1）在研究物體加速度與力的關(guān)系時(shí)，保持不變的物理量是小車的質(zhì)量，故選：A．
（2）平衡摩擦力時(shí)，取下塑料桶，墊起滑板的一端，使小車帶著紙帶勻速運(yùn)動(dòng)．故選：B．
（3）當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量，才能認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力．
（4）打點(diǎn)“3”時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小${v}_{3}=\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}=\frac{（3.70+4.40）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s$=0.405m/s．
根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得，a=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}-{s}_{1}-{s}_{2}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（3.70+4.40-2.15-2.90）×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=0.763m/s²．
（5）當(dāng)F不等于零時(shí)，加速度a仍然為零，可知平衡摩擦力不足．
故答案為：（1）A （2）B  （3）遠(yuǎn)大于   （4）0.405，0.763  （5）平衡摩擦力不足．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度．