Question

3．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中
（1）實驗臺上備有下列器材：
A．電磁打點計時器，紙帶及復寫紙片；B．附有定滑輪的長木板；C．小車；
D．6V蓄電池 E．彈簧秤F．小桶、細繩、沙子；G．低壓交流學生電源；
H．秒表；Ⅰ．天平（附砝碼）；J．刻度尺
本實驗不需要的器材有：DEH．
（2）按實驗要求裝置好器材后，應按一定的步驟進行實驗，下述操作步驟的安排順序不盡合理，請將合理的順序用字母代號填寫在橫線上：DCEBAF
A、保持重物的質(zhì)量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復幾次
B、保持小車的質(zhì)量不變，改變重物的質(zhì)量，測出加速度，重復幾次
C、用天平測出小車和重物的質(zhì)量
D、平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運動
E、掛上重物，接通打點計時器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點
F、根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，分別畫出a-F和a-1/M的圖線
（3 ）為減小實驗誤差，要求小車質(zhì)量M和沙桶及沙的質(zhì)量m大小關系應滿足：M遠大于m；并且平衡摩擦力后，再改變小車質(zhì)量時不需要平衡摩擦力（填“需要”或“不需要”）．
（4）實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，各計數(shù)點間距離如圖中所示，單位是cm．小車的加速度為1.59m/s²．（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的具體操作步驟以及所要測量的數(shù)據(jù)，即可明確所需器材．
實驗中應聯(lián)系實際做實驗的過程，結(jié)合注意事項：使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動，斷開電源；選出合適的順序．
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）由于打點計時器記錄通過所打點記錄了物體運動時間，因此不需要秒表，
電磁打點計時器需要低壓交流電源，而不需要低壓直流電源，
實驗中不需要測量力的大小，即不需彈簧秤．
故選：DEH
（2）在研究物體的“加速度、合外力和質(zhì)量”三個物理量的關系時，分別控制一個物理量不變，看另外兩個物理量之間的關系，因此采用了“控制變量法”進行研究；
根據(jù)實驗原理要讓重物的重力等于小車所受的合外力，故要先對小車平衡摩擦力-----D，
然后畫a-F 和 a-$\frac{1}{M}$的圖線時要知道合外力F的值，即重物的重力，和小車的質(zhì)量，故要測量出小車和重物的質(zhì)量-----C，
之后利用紙帶和打點計時器測量出小車的加速度a的值，用控制變量法，分別多測幾組數(shù)據(jù)-----E，B，A，
最后用圖象法處理數(shù)據(jù)-----F．
故順序為：DCEBAF．
（3）為保證細繩對小車的拉力近似等于沙桶及沙的重力，應滿足小車的質(zhì)量M＞＞m（m為砂和砂桶的質(zhì)量），
改變小車的質(zhì)量，不需要重新平衡摩擦力．
（4）設A到B之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值：
得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
即小車運動的加速度計算表達式為：a=$\frac{（0.4065-0.1315）-0.1315}{0.09}$m/s²=1.59 m/s²
故答案為：（1）DEH
（2）DCEBAF
（3）遠大于；不需要
（4）1.59

點評 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應當清楚．