Question

3．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中
（1）實(shí)驗(yàn)臺(tái)上備有下列器材：
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶及復(fù)寫紙片；B．附有定滑輪的長木板；C．小車；
D．6V蓄電池 E．彈簧秤F．小桶、細(xì)繩、沙子；G．低壓交流學(xué)生電源；
H．秒表；Ⅰ．天平（附砝碼）；J．刻度尺
本實(shí)驗(yàn)不需要的器材有：DEH．
（2）按實(shí)驗(yàn)要求裝置好器材后，應(yīng)按一定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下述操作步驟的安排順序不盡合理，請(qǐng)將合理的順序用字母代號(hào)填寫在橫線上：DCEBAF
A、保持重物的質(zhì)量不變，在小車?yán)锛禹来a，測出加速度，重復(fù)幾次
B、保持小車的質(zhì)量不變，改變重物的質(zhì)量，測出加速度，重復(fù)幾次
C、用天平測出小車和重物的質(zhì)量
D、平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)
E、掛上重物，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點(diǎn)
F、根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，分別畫出a-F和a-1/M的圖線
（3 ）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求小車質(zhì)量M和沙桶及沙的質(zhì)量m大小關(guān)系應(yīng)滿足：M遠(yuǎn)大于m；并且平衡摩擦力后，再改變小車質(zhì)量時(shí)不需要平衡摩擦力（填“需要”或“不需要”）．
（4）實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離如圖中所示，單位是cm．小車的加速度為1.59m/s²．（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟以及所要測量的數(shù)據(jù)，即可明確所需器材．
實(shí)驗(yàn)中應(yīng)聯(lián)系實(shí)際做實(shí)驗(yàn)的過程，結(jié)合注意事項(xiàng)：使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)，斷開電源；選出合適的順序．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄通過所打點(diǎn)記錄了物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，因此不需要秒表，
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要低壓交流電源，而不需要低壓直流電源，
實(shí)驗(yàn)中不需要測量力的大小，即不需彈簧秤．
故選：DEH
（2）在研究物體的“加速度、合外力和質(zhì)量”三個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，分別控制一個(gè)物理量不變，看另外兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，因此采用了“控制變量法”進(jìn)行研究；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理要讓重物的重力等于小車所受的合外力，故要先對(duì)小車平衡摩擦力-----D，
然后畫a-F 和 a-$\frac{1}{M}$的圖線時(shí)要知道合外力F的值，即重物的重力，和小車的質(zhì)量，故要測量出小車和重物的質(zhì)量-----C，
之后利用紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量出小車的加速度a的值，用控制變量法，分別多測幾組數(shù)據(jù)-----E，B，A，
最后用圖象法處理數(shù)據(jù)-----F．
故順序?yàn)椋篋CEBAF．
（3）為保證細(xì)繩對(duì)小車的拉力近似等于沙桶及沙的重力，應(yīng)滿足小車的質(zhì)量M＞＞m（m為砂和砂桶的質(zhì)量），
改變小車的質(zhì)量，不需要重新平衡摩擦力．
（4）設(shè)A到B之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值：
得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=$\frac{（0.4065-0.1315）-0.1315}{0.09}$m/s²=1.59 m/s²
故答案為：（1）DEH
（2）DCEBAF
（3）遠(yuǎn)大于；不需要
（4）1.59

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．