Question

5．為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置：
（1）以下實(shí)驗(yàn)操作正確的是BC．
A．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在砝碼及砝碼盤牽引下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行
C．先接通電源后釋放小車
D．試驗(yàn)中小車的加速度越大越好
（2）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條如圖乙所示的紙帶，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s，且間距s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆已量出，則小車加速度a=0.33m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（3）有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，他們?cè)谲壍浪�平和傾斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線．如圖丙所示，圖線①是在軌道傾斜情況下得到的（選填“①”或“②”）：小車及車中的砝碼總質(zhì)量m=0.5kg．

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力就是讓小車在無(wú)拉力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讓重力沿斜面的分力等于小車受到的摩擦力，．
（2）從紙帶上求加速度可以用逐差法求解．
（3）由圖象可知，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過(guò)大，即傾角過(guò)大，根據(jù)F=ma得a-F圖象的斜率k=$\frac{1}{m}$．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力就是讓小車在無(wú)拉力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讓重力沿斜面的分力等于小車受到的摩擦力．所以平衡時(shí)應(yīng)為：將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、為了使繩子拉力代替小車受到的合力，需要調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行，故B正確；
C、使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，先接通電源后釋放小車，故C正確；
D、試驗(yàn)中小車的加速度不是越大越好，加速度太大，紙帶打的點(diǎn)太少，不利于測(cè)量，故D錯(cuò)誤．
故選：BC
（2）由勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：
s₄-s₁=3aT²
s₅-s₂=3aT²
s₆-s₃=3aT²
聯(lián)立得：（s₄+s₅+s₆）-（s₁+s₂+s₃）=9aT²
解得：a=$\frac{{s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4}-{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.0477+0.0444+0.0410-0.0377-0.0343-0.0309}{0.09}$=0.33m/s²，
（3）由圖象可知，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過(guò)大，即傾角過(guò)大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過(guò)高．所以圖線①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的．
根據(jù)F=ma得a-F圖象的斜率k=$\frac{1}{m}$，由a-F圖象得圖象斜率k=2，所以m=0.5kg．
故答案為：（1）BC；（2）0.33；（3）①，0.5

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要明確實(shí)驗(yàn)原理、具體實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時(shí)要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由，只有掌握好了基本知識(shí)和基本方法才能順利解決實(shí)驗(yàn)題目，所以要重視基本知識(shí)和基本方法的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練