Question

9．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，
（1）下列做法正確的一項是B
A．打點計時器應(yīng)使用直流電源
B．先接通電源，再釋放小車
C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力
（2）實驗中要進(jìn)行鉤碼質(zhì)量m和小車質(zhì)量M的選取，以下最合理的一組是C
A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（3）如圖2為小車在水平木板上帶動紙帶運動，打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出．從紙帶上測出s₁=3.20cm，s₂=4.52cm，s₅=8.42cm，s₆=9.70cm．已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，則計時器在打第5個計數(shù)點時，小車的瞬時速度大小v₅=0.91m/s；小車加速度大小a=1.30m/s²．（本題計算結(jié)果小數(shù)點后均保留兩位數(shù)字）

Answer 1

分析 實驗所有的具體操作目的都是為了更好、更準(zhǔn)確的完成實驗，操作細(xì)節(jié)不能忽視，同時操作步驟要滿足實驗原理和實驗?zāi)康囊�求，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．

解答 解：（1）A、打點計時器應(yīng)使用交流電源，而不是直流電源，故A錯誤；
B、實驗時，若先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，同時要求開始小車要靠近打點計時器，否則打出的點較少，故B正確，C錯誤；
D、每次改變小車的質(zhì)量時，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D錯誤．
故選：B．
（2）重物加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有
對重物，有 mg-T=ma
對小車，有 T=Ma
解得：T=$\frac{M}{M+m}$g，故當(dāng)M＞＞m時，有T≈mg
故C符合要求
故選：C
（3）由于相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s．
小車的瞬時速度大小v₅=$\frac{{s}_{5}+{s}_{6}}{2T}=\frac{0.0842+0.097}{0.2}=0.91m/s$，
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²得
（x₅+x₆）-（x₁+x₂）=2a（2T）²
解得：a=$\frac{0.0842+0.097-0.0452-0.032}{2×0．{2}^{2}}=1.30m/{s}^{2}$
故答案為：（1）B        （2）C        （3）0.91   1.30

點評 該題考查了研究勻變速直線運動的實驗的裝置和儀器的位置安裝，要注意單位的換算．對于紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運動的特點和一些規(guī)律．