Question

如圖1為某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板．在實(shí)驗(yàn)中細(xì)繩對(duì)小車?yán)�力F等于砝碼和小桶的總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上的點(diǎn)求得．
（1）為了研究加速度跟力和質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該采用的研究實(shí)驗(yàn)方法是

 

．
A．控制變量法   B．假設(shè)法
C．理想實(shí)驗(yàn)法   D．圖象法
（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中不正確的
是

 

．
A．砝碼和小桶的總質(zhì)量要遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量
B．為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板D的左端適當(dāng)墊高
C．電火花計(jì)時(shí)器使用交流電源
D．木板D的左端被墊高后，圖中細(xì)線應(yīng)保持與木板平行
（3）圖2是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．根據(jù)圖6中數(shù)據(jù)可得出表格1中空白處的數(shù)據(jù)應(yīng)是

 

．

表格1

計(jì)數(shù)點(diǎn)	1	2	3	4	5	6
瞬時(shí)速度v/（ m?s-1）	0.165	0.215		0.314	0.364	0.413

由紙帶求出小車的加速度a=

 

 m/s²  （加速度a保留2位有效數(shù)字）
（4）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別測得小車的加速度a與對(duì)應(yīng)的質(zhì)量m數(shù)據(jù)如表格2．
表格2

次數(shù)	1	2	3	4	5
小車的加速度a/（ m?s-2）	1.25	1.00	0.80	0.50	0.40
小車的質(zhì)量m/kg	0.400	0.500	0.625	1.000	1.250
小車質(zhì)量的倒數(shù)m-1/kg-1	2.50	2.00	1.60	1.00	0.80

利用表格2中的數(shù)據(jù)，在圖3所示的坐標(biāo)紙中作出a與

1

m

關(guān)系的圖象．（5）上題中該小車受到的拉力F為

 

N．

Answer 1

分析：該實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定正確的操作步驟以及注意事項(xiàng)．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出點(diǎn)3的瞬時(shí)速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，運(yùn)用逐差法求出加速度的大�。�
根據(jù)a與

1

m

關(guān)系圖線的斜率求出小車受到的拉力．

解答：解：（1）為了研究加速度跟力和質(zhì)量的關(guān)系，要先控制一個(gè)量不變，這種方法稱為控制變量法．故選：A．
（2）A、在實(shí)驗(yàn)中，為了使小車所受的合力等于砝碼和小桶的重力，小桶和砝碼的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．故A錯(cuò)誤．
B、為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板D的左端適當(dāng)墊高，使得重力沿斜面的分力等于滑動(dòng)摩擦力．故B正確．
C、電火花計(jì)時(shí)器使用交流電源．故C正確．
D．木板D的左端被墊高后，圖中細(xì)線應(yīng)保持與木板平行．故D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選：A．
（3）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度得，v3=

x24

2T

=

(2.40+2.88)×10-2

0.2

m/s=0.264m/s．
根據(jù)△x=aT²得，運(yùn)用逐差法得，a=

x36-x03

9T2

=

(2.88+3.39+3.88-1.40-1.89-2.40)×10-2

9×0.01

≈0.50m/s²．
（5）a與

1

m

圖線斜率的物理意義表示小車的拉力，則F=

1.30

2.60

=0.50N．

故答案為：（1）A （2）A
（3）0.264    0.50（或0.49）
（4）如右圖所示．

（5）0.50

點(diǎn)評(píng)：只有掌握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類題目，才能以不變應(yīng)萬變．會(huì)用描點(diǎn)法作圖．知道圖線斜率表示的物理意義．