Question

10．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中．
（1）研究作用力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論時(shí)，下列說法中不正確的是A
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將裝砂的小桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車
D．在小車中增減砝碼，應(yīng)使小車和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小桶的總質(zhì)量
（2）某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖1所示，測出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x₁=3.50cm，x₂=5.04cm，x₃=6.59cm，x₄=8.12cm，x₅=9.65cm，x₆=11.19cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)間隔T=0.02s，則重錘運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為a=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{36{T}^{2}}$，代入數(shù)據(jù)，可得加速度a=9.60m/s²（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（3）某同學(xué)測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示：（小車質(zhì)量保持不變）

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/m•s-2	0.10	0.20	0.29	0.41	0.52

①請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在如圖3坐標(biāo)圖上作出a-F圖象．
②圖線不過原點(diǎn)的原因可能是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．

Answer 1

分析 （1）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和操作細(xì)節(jié)；
（2）根據(jù)作差法求解加速度；
（3）應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出a-F圖象；實(shí)驗(yàn)時(shí)要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力不夠，則圖象在F軸上截距不為零，如果過平衡摩擦力，則圖象在a軸上截距不為零．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動(dòng)小車，是小車沿木板運(yùn)動(dòng)，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由于小車運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故C正確；
D、當(dāng)m＜＜M時(shí)，即當(dāng)砝碼和小桶的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砝碼和小桶的總重力，故D正確．
本題選不正確的
故選：A．
（2）根據(jù)作差法得：a=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9（2T）^{2}}$=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{36{T}^{2}}$，代入數(shù)據(jù)解得：a=9.60m/s²；
（3）①根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象，如圖所示：
②圖象未過原點(diǎn)可能原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，導(dǎo)致有力但沒有合力，則當(dāng)然沒有加速度產(chǎn)生；
故答案為：（1）A；（2）$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{36{T}^{2}}$；　9.60   （3）①如圖；②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．

點(diǎn)評(píng) 在學(xué)習(xí)物理過程中掌握各種研究問題的方法是很重要的，要了解各種方法在物理中的應(yīng)用．對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要明確實(shí)驗(yàn)原理、具體實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時(shí)要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．