Question

16．探究小車加速度與合力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：
①若要探究小車的加速度與合力的關(guān)系，應(yīng)保持小車質(zhì)量不變，分別改變施加在小車上的拉力F，測出相對(duì)應(yīng)的加速度a．
②把帶有滑輪的長木板右端墊高，在沒有牽引的情況下讓小車拖著紙帶以一定的初速度沿木板運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列計(jì)時(shí)點(diǎn)，如果計(jì)時(shí)點(diǎn)間距相等，就說明摩擦力和小車重力沿木板向下的分力平衡．
③實(shí)驗(yàn)過程中，下列做法正確的是AD
A．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)        B．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源
C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處  D．將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處
④實(shí)驗(yàn)中使用50Hz交變電流作電源，在打出的紙帶上選擇5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，測量了C點(diǎn)到A點(diǎn)、E點(diǎn)到C點(diǎn)的距離如圖乙所示．則C點(diǎn)的速度v_C=1.07m/s，紙帶的加速度a=3.10m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)用控制變量法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定需要控制的變量；當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，紙帶上的點(diǎn)間隔相等時(shí)，恰好平衡摩擦力；放開小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，要先接通電源，然后再放開小車；根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的推論求出小車的瞬時(shí)速度與加速度．

解答 解：①若要探究小車的加速度與合力的關(guān)系，應(yīng)保持小車質(zhì)量不變，分別改變施加在小車上的拉力F，測出相對(duì)應(yīng)的加速度a．
②把帶有滑輪的長木板右端墊高，在沒有牽引的情況下讓小車拖著紙帶以一定的初速度沿木板運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列計(jì)時(shí)點(diǎn)，如果計(jì)時(shí)點(diǎn)間距相等，就說明摩擦力和小車重力沿木板向下的分力平衡．
③實(shí)驗(yàn)過程中，放開小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，要先接通電源，然后再放開小車故AD正確，選AD．
④計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：t=0.02s×5=0.1s，
C點(diǎn)的速度v_C=$\frac{AE}{4t}$=$\frac{0.1520+0.2760}{4×0.1}$=1.07m/s，
紙帶的加速度a=$\frac{CE-AC}{（2t）^{2}}$=$\frac{0.2760-0.1520}{4×0．{1}^{2}}$=3.10m/s²．
故答案為：①小車質(zhì)量；②相等；③AD；④1.07；3.10．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、求瞬時(shí)速度與加速度問題，掌握基礎(chǔ)知識(shí)、應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)的推論即可正確解題．