Question

【題目】用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，保持小車質(zhì)量一定時，驗證小車加速度a與合力F的關(guān)系。

(1)除了電火花計時器、小車、砝碼、砝碼盤、細(xì)線、附有定滑輪的長木板、墊木、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中必須使用的有_____（填選項前的字母）。

A．電壓可調(diào)的直流電源

B．220V、50Hz的交流電源

C．刻度尺

D．天平（附砝碼）

E．秒表

(2)為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，以下操作正確的是_____。

A．調(diào)整長木板上滑輪的高度使細(xì)線與長木板平行

B．在調(diào)整長木板的傾斜度平衡摩擦力時，應(yīng)當(dāng)將砝碼和砝碼盤通過細(xì)線掛在小車上

C．在調(diào)整長木板的傾斜度平衡摩擦力時，應(yīng)當(dāng)將穿過打點計時器的紙帶連在小車上

(3)已知實驗中打點計時器的打點周期為0.02s，得到的記錄紙帶如圖乙所示，圖中的點為計數(shù)點，每兩相鄰的計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，由此得D點的速度為_____m/s，小車加速度的大小a=_____m/s2（保留三位有效數(shù)字）。

(4)在本實驗中認(rèn)為細(xì)線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力，已知三位同學(xué)利用實驗數(shù)據(jù)做出的a–F圖象如圖丙中的I、II、III所示，下列分析正確的是_____（填選項前的字母）。

A．出現(xiàn)圖線I的原因可能是沒有平衡摩擦力

B．出現(xiàn)圖線II的原因可能是砝碼和砝碼盤的質(zhì)量不合適

C．出現(xiàn)圖線III的原因可能是在平衡摩擦力時長木板的傾角斜度過大

(5)在本實驗中認(rèn)為細(xì)線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力，由此造成的誤差是_____（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）。

Answer 1

【答案】BC AC B 系統(tǒng)誤差

【解析】

(1)[1]AB．電火花打點計時器使用的是220V的交流電，不能使用直流電，不使用A，必須使用B；

C．要用刻度尺測量紙帶上點跡的距離，故必須使用C；

D．小車的質(zhì)量恒定，不需要天平測量小車的質(zhì)量，鉤碼的質(zhì)量可直接讀出來，所以不使用D；

E．電火花打點計時器為計時儀器，所以不需要秒表，故不使用E。

故選BC。

(2)[2]為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時應(yīng)當(dāng)將穿過打點計時器的紙帶連在小車上，調(diào)整長木板的傾斜度，讓小車拖著紙帶（不帶砝碼和砝碼盤）做勻速直線運動，同時要調(diào)整長木板上滑輪的高度使細(xì)線與長木板平行，故AC正確，B錯誤。

故選：AC。

(3)[3]相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出來，故相鄰計數(shù)點間的時間間隔為

根據(jù)勻變速直線運動過程中中間時刻速度等于該過程中的平均速度可得：

[4]根據(jù)逐差公式可得

，

聯(lián)立可得

代入數(shù)據(jù)可得

(4)[5]A．根據(jù)圖象I可知，當(dāng)沒有掛砝碼、砝碼盤時，小車產(chǎn)生了加速度，因此說明平衡摩擦力時木板傾角太大，故A錯誤；

B．根據(jù)圖象II可知，隨著F的增大，即砝碼、砝碼盤的質(zhì)量增大，不再滿足砝碼、砝碼盤質(zhì)量小于小車的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，故B正確；

C．根據(jù)圖象III可知，當(dāng)掛上砝碼、砝碼盤時，小車的加速度還是為零，說明沒有平衡摩擦力或平衡的不夠，故C錯誤。

故選B。

(5)[6]在本實驗中認(rèn)為細(xì)線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，由于實驗的方法造成的，不是人為因素，故由此造成的誤差是系統(tǒng)誤差。