Question

20．用如圖1所示裝置探究a-F的關系，長木板置于水平桌面上，上面靜置一小車，小車前端固定力傳感器，小車和力傳感器的總質量為M（保持不變），后面系上紙帶．紙帶穿過固定于木板上的打點計時器．細線一端固定在力傳感器上，繞過定滑輪，另一端掛一托盤，托盤內可放砝碼．實驗時，不斷改變托盤和砝碼的總質量m，可以改變力傳感器的示數F及小車的加速度a，作a-F圖象，并探究規(guī)律．

（1）在做本實驗時，下列步驟必需的是AC．
A．需墊高木板左端以平衡摩擦
B．必須始終滿足m＜M
C．木板上方細線必須平行于木板
D．定滑輪必須足夠光滑
（2）如圖所示，打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，某一次實驗獲得一條紙帶，打出的部分計數點如圖所示（每相鄰兩個計數點間還有4個點，圖中未畫出）．s₁=3.59cm，s₂=4.41cm，s₃=5.19cm，s₄=5.97cm，s₅=6.78cm，s₆=7.64cm，則小車的加速度a=0.80m/s²（要求充分利用測量的數據，結果保留兩位有效數字）

Answer 1

分析 （1）根據實驗的原理和注意事項確定正確的操作步驟．
（2）根據連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量，運用逐差法求出加速度．

解答 解：（1）A、實驗中需墊高木板左端以平衡摩擦力，故A正確．
B、小車所受的合力可以通過力傳感器得出，不需要滿足砝碼和托盤的質量要遠小于小車的質量，故B錯誤．
C、實驗時木板上方的細線必須平行于木板，保持拉力等于小車所受的合力，故C正確．
D、小車的合力通過力傳感器得出，定滑輪不一定需要足夠光滑，故D錯誤．
故選：AC．
（2）根據△x=aT²，運用逐差法得：
a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（5.97+6.78+7.64-3.59-4.41-5.19）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$m/s²=0.80m/s²．
故答案為：（1）AC；（2）0.80．

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理和注意事項，知道在什么情況下m要遠小于M的質量，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動推論的運用．