Question

1．利用如圖1裝置可以做力學中的許多實驗

（1）以下說法正確的是C
A．用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設法消除小車和木板間摩擦阻力的影響
B．用此裝置“探究加速度與力、質量的關系”時，每次改變鉤碼及砝碼盤總質量之后，需要重新平衡摩擦力
C．用此裝置“探究做功和速度變化關系”時，必須調整滑輪高度使連接小車的細線與木板平行
（2）本裝置中要用到打點計時器，如圖2所示為實驗室常用的兩種計時器，其中甲裝置用的電源要求是A
A．交流220V   B．直流220V  C．交流4-6V  D．直流4-6V
（3）在利用此裝置做實驗時，實驗中按規(guī)范操作打出一條紙帶的一部分如圖3，已知打點計時器每隔0.02s打一個點，則此次實驗中打點計時器打下A點時小車的瞬時速度為0.53m/s，小車的加速度2.5m/s．（以上兩問均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實驗，在研究勻變速直線運動時不需要平衡摩擦力，在探究“小車的加速度與質量的關系”和探究“功與速度變化的關系”實驗時，需要平衡摩擦力；在探究“小車的加速度a與力F的關系”時，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達式，不難得出當鈞碼的質量遠遠大于小車的質量時，加速度a近似等于g的結論．
（2）甲裝置是電火花打點計時器，直接接220V交流電源，乙裝置是電磁式打點計時器，需接低壓交流電源；
（3）根據(jù)中間時刻的速度等于平均速度求解A點速度．根據(jù)逐差法可以算出小車的加速度．

解答 解：（1）A、此裝置可以用來研究勻變速直線運動，但不需要平衡摩擦力，故A錯誤；
B、利用此裝置探究“加速度與質量的關系”，通過增減小車上的砝碼改變質量時，不需要重新調節(jié)木板傾斜度．故B錯誤；
C、探究“功與速度變化的關系”實驗時，必須調整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行，故C正確．
故選：C．
（2）甲裝置是電火花打點計時器，直接接220V交流電源；
故選：A
（3）根據(jù)中間時刻的速度等于平均速度得：${v}_{A}=\frac{x}{2T}$=$\frac{21×1{0}^{-2}}{2×0.02}$m/s≈0.53m/s
在勻變速直線運動中，有△x=at²，將△x=0.1cm，和t=0.02s
帶入解得：a=2.5m/s²．
故答案為：（1）C；（2）A；（3）0.53；2.5．

點評 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理：勻變速直線運動的推論，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，然后熟練應用物理規(guī)律來解決實驗問題，知道勻變速直線運動中間時刻的速度等于平均速度．明確△s=aT²．