Question

1．“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置如圖甲所示．
 
（1）關于此實驗，下列說法中正確的是BCD
A．平衡摩擦力時，應將砝碼盤及盤內砝碼通過定滑輪拴在小車上
B．連接砝碼盤和小車的細繩應跟長木板保持平行
C．平衡摩擦力后，長木板的位置不能移動
D．小車釋放前應靠近打點計時器，且應先接通電源再釋放小車
（2）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02 s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離．該小車的加速度a=0.16m/s²．（結果保留兩位有效數(shù)字）
（3）平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，然后每次取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如表：

砝碼盤中砝碼總重力F（N）	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a（m•s-2）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關系圖象．
（3）根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點．請說明主要原因．
 原因：平衡摩擦力過大．

Answer 1

分析 （1）實驗前要平衡摩擦力，要使細線與木板平行，根據(jù)實驗注意事項分析答題．
（2）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；
（3）使用描點發(fā)即可在坐標系中作出a-F的關系圖象；
（4）分析圖示圖象，根據(jù)圖象特點應用牛頓第二定律分析原因．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時，不應將砝碼盤及盤內砝碼通過定滑輪拴在小車上，故A錯誤；
B、平衡摩擦力后為使小車受到的合力等于細繩的拉力，連接砝碼盤和小車的細繩應跟長木板保持平行，故B正確；
C、平衡摩擦力后，小車重力沿斜面的分力與摩擦力合力為零，長木板的位置不能移動，故C正確；
D、小車釋放前應靠近打點計時器，且應先接通電源再釋放小車，故D正確；故選BCD；
（2）計時器打點的時間間隔為0.02 s．每5個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點間的時間間隔：t=0.02×5=0.1s；
由勻變速直線運動的推論：△x=at²可知，加速度：a=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{t}^{2}}$=$\frac{（3.83-3.52）×1{0}^{-2}m}{2×（0.1s）^{2}}$≈0.16m/s²；
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內描出對應點，然后作出圖象如圖所示：

（4）從圖中圖線可發(fā)現(xiàn)當拉力F等于0時，加速度大于0，所以實驗中存在的問題可能是：平衡摩擦力過大造成的．
故答案為：（1）BCD；（2）0.16；（3）圖象如圖所示；（4）平衡摩擦力過大．

點評 本題考查了實驗注意事項、求加速度、作圖象、圖象分析等問題；知道實驗原理與實驗注意事項等基礎知識即可解題；要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．正確理解控制變量法的應用即可解答．