Question

14．某校物理興趣小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖1所示的裝置來探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．圖1中小車的質(zhì)量用M表示，鉤碼的質(zhì)量用m表示．

（1）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列說法正確的是
A．用木塊墊高長(zhǎng)木板，以平衡摩擦力
B．使小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量m
C．使鉤碼質(zhì)量m遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量M
D．調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行
（2）甲、乙兩圖是該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別畫出的M一定時(shí)的a-F圖象和F一定時(shí)的a-$\frac{1}{M}$圖象．由a-F圖象可知M=0.50kg；由a-$\frac{1}{M}$圖象可知F=4.00N．（以上兩空小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）
（3）該實(shí)驗(yàn)中所用交流電頻率f=50Hz，如圖丙所示為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，在紙帶上選擇了標(biāo)有0～5的6個(gè)記數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出．紙帶旁并排放著帶有最小刻度為毫米的刻度尺，零刻度線與0點(diǎn)對(duì)齊．表中d₁、d₂、d₄、d₅表示1、2、4、5各記數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離．則如表中的d₂=3.20cm，d₅=14.00cm；小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.80m/s²（加速度保留兩位有效數(shù)字）．

距離	d1	d2	d4	d5
測(cè)量值d（cm）	1.20	3.20	9.60	14.00

Answer 1

分析 根據(jù)F_T=$\frac{Mmg}{m+M}$≈mg可知必需平衡摩擦力且要滿足M＞＞m；根據(jù)牛頓第二定律分析求解問題；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答 解：（1）A、為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，所以必需有小車的重力沿軌道的分力等于軌道對(duì)小車的摩擦力，所以做實(shí)驗(yàn)時(shí)必需平衡摩擦力．故A正確；
B、以鉤碼作為研究對(duì)象有mg-F_T=ma
以小車作為研究對(duì)象有F_T=Ma
聯(lián)立以上兩式可得F_T=$\frac{Mmg}{m+M}$，要繩子的拉力等于鉤碼的重力，即$\frac{Mmg}{m+M}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$≈mg，
則有M＞＞m；故B正確，C錯(cuò)誤；
D、應(yīng)調(diào)整使細(xì)繩與木板平行，故D正確
故選：ABD．
（2）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma得M=$\frac{4}{8}$=0.50kg，
由a-$\frac{1}{M}$圖象可知F=4.00N，
（3）毫米刻度尺讀數(shù)時(shí)要估讀一位，故d₂=3.20cm
d₄=9.60cm；
d₅=14.00cm；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小a=$\frac{0.1400-0.0600-（0.0600-0.01200）}{{（0.2）}^{2}}$=0.80m/s²
故答案為：（1）ABD（2）0.50；4.00（3）3.20；14.00；0.80

點(diǎn)評(píng) 掌握實(shí)驗(yàn)原理是正確解決實(shí)驗(yàn)題目的前提條件；
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．