Question

7．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置，除圖示的實(shí)驗(yàn)器材外，另外還有提供的交流電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、細(xì)沙以及天平都沒(méi)畫(huà)出來(lái)．
（1）如圖1所示，是某同學(xué)正要釋放小車(chē)的情形，對(duì)此另一位同學(xué)提出了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的幾點(diǎn)建議，其中合理的是A
①應(yīng)把長(zhǎng)木板的右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦阻力
②應(yīng)調(diào)整滑輪高度使細(xì)線與長(zhǎng)木板表面平行
③應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上
④應(yīng)使小車(chē)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器稍遠(yuǎn)些
A．①②B．①④C．②③D．①②④
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)釋放滑塊讓沙桶帶著滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.02s）記錄其某一次的紙帶如圖2所示，由于紙帶上某些點(diǎn)較模糊未畫(huà)出，該同學(xué)進(jìn)行了如下的測(cè)量，測(cè)得1、3兩點(diǎn)的距離為x₁=4.00cm，4、6兩點(diǎn)的距離為x₃=8.80cm，2、5兩點(diǎn)的距離為x₂=20.00cm，則通過(guò)紙帶算出第2點(diǎn)的速度為v₂=1.00m/s．，該條紙帶的加速度為a=9.60 m/s²（保留三位有效數(shù)字）
（3）在“探究加速度a與小車(chē)質(zhì)量M的關(guān)系”時(shí)，保持鉤碼的質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量M，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，為了驗(yàn)證猜想得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，請(qǐng)?jiān)谌鐖D3所示的坐標(biāo)系中作出最能反映a與M關(guān)系的圖象．

試驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
加速度a（m/s2）	0.77	0.38	0.25	0.19	0.16
小車(chē)質(zhì)量M（kg）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)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)，了解平衡摩擦力的方法；
點(diǎn)2是點(diǎn)1、3的中點(diǎn)時(shí)刻，其速度等于1、3點(diǎn)的平均速度，根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移速度公式即可求得加速度．
為了直觀反映a與M之間關(guān)系的圖象，作出a-$\frac{1}{M}$關(guān)系圖象；

解答 解：（1）①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(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車(chē)的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車(chē)的合力就是繩子的拉力．故①正確．
②調(diào)節(jié)滑輪高度，使拉小車(chē)的細(xì)線和長(zhǎng)木板平行，讓力的方向和位移方向在同一直線上，可以減小誤差．故②正確．
③在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電頻率為50Hz．故③錯(cuò)誤．
④應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器這一側(cè)．故④錯(cuò)誤．
故選：A．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大�。�
點(diǎn)2速度的表達(dá)式v₂=$\frac{0.04}{2×0.02}$=1.00 m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上5點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大�。�
點(diǎn)5速度的表達(dá)式v₅=$\frac{0.088}{2×0.02}$=2.2m/s
根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移速度公式可知：
2ax₂=v₅²-v₂²
解得：a=9.60m/s²；
（3）為了直觀反映a與M之間關(guān)系的圖象，作出a-$\frac{1}{M}$關(guān)系圖象，如圖所示

故答案為：（1）A （2）1.00； 9.60  （3）如圖

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要 明確實(shí)驗(yàn)原理，理解重要步驟的操作，熟練應(yīng)用基本物理解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．