Question

14．在“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中
（1）以下操作正確的是BC
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先放開小車，后接通電源．
（2）為了更直接地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系，往往用a-$\frac{1}{m}$關(guān)系圖象表示出來．如果a-$\frac{1}{m}$圖象是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，則說明物體的加速度與質(zhì)量成反比．
（3）如圖是該實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，打點(diǎn)頻率50Hz．O點(diǎn)為打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D、E、F、G是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，OA=17.65cm、AB=11.81cm、BC=14.79cm、CD=17.80cm、DE=20.81cm、EF=23.80cm、FG=26.79cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行處理．物體的加速度是3.00m/s²，打F點(diǎn)時(shí)的速度是2.53m/s．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）探究加速度與拉力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，要求小車在無動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．操作過程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車；
（2）根據(jù)$a-\frac{1}{m}$圖象得出物體加速度與質(zhì)量的關(guān)系．
（3）根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，運(yùn)用逐差法求出物體的加速度．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F點(diǎn)的速度．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，不掛重物，讓小車滑行，若小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則摩擦力得到平衡，故A錯(cuò)誤，B正確．
C、每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故C正確．
D、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源再釋放小車，故D錯(cuò)誤．
（2）a-$\frac{1}{m}$圖象是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，則說明a與$\frac{1}{m}$成正比，則a與m成反比．
（3）根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得，a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（20.81+23.80+26.79-11.81-14.79-17.80）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$=3.00m/s²．
F點(diǎn)的瞬時(shí)速度${v}_{F}=\frac{{x}_{EG}}{2T}=\frac{（23.80+26.79）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=2.53m/s．
故答案為：（1）BC （2）物體的加速度與質(zhì)量成反比．（3）3.00   2.53

點(diǎn)評(píng) 探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力、應(yīng)根據(jù)紙帶求出小車的加速度，掌握實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是正確解題的關(guān)鍵．對(duì)于力學(xué)中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一定要到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)親自做一些，才能體會(huì)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)器材等基礎(chǔ)知識(shí)，若不做實(shí)驗(yàn)而是通過背實(shí)驗(yàn)的方式學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)往往效果不好．