Question

9．實(shí)驗(yàn)：用如圖1所示的裝置探究加速度a與力F的關(guān)系，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，彈簧測(cè)力計(jì)固定在墻上．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是AB（填選項(xiàng)前的字母）．
A．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)求出加速度a，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F．
B．改變小車的質(zhì)量，打出幾條紙帶
C．用天平測(cè)出沙和沙桶的總質(zhì)量
D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
（2）在實(shí)驗(yàn)中，有同學(xué)得到一條打點(diǎn)的紙帶，取打點(diǎn)清晰部分做如下標(biāo)記，如圖2所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，則小車加速度的大小為a=1.93m/s²．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a-F圖象，可能是圖3中的圖線C．

Answer 1

分析 （1）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)；
（2）依據(jù)逐差法可得小車加速度．
（3）小車質(zhì)量不變時(shí)，加速度與拉力成正比，對(duì)a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，故A正確；
B、改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，故B正確；
C、本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，故CD錯(cuò)誤．
故選：AB
（2）由于相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來，故T=0.1s，由△x=aT²可得：a=$\frac{{x}_{CF}-{x}_{OC}}{9{T}^{2}}=\frac{0.1081+0.1270+0.1510-0.091-0.071-0.05}{0.09}$=1.93m/s²．
（3）小車質(zhì)量不變時(shí)，加速度與拉力成正比，所以a-F圖象是一條傾斜的直線，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力，則畫出的a-F圖象在F軸上有截距，故C正確．
故選：C
故答案為：（1）AB；（2）1.93；（3）C

點(diǎn)評(píng) 本題考察的比較綜合，需要學(xué)生對(duì)這一實(shí)驗(yàn)掌握的非常熟，理解的比較深刻才不會(huì)出錯(cuò)，知道a-F圖的斜率等于小車質(zhì)量的倒數(shù)，特別注意本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，難度適中．